对《SPWM变频调速应用技术》中关于恒压供水主体方案的商榷
摘要：自动化新技术丛书《SP变频调速应用技术》（张延滨编著）是一本非常好的书，但书中关于恒压供水主体方案的讨论一节的观点有待商榷，本文对恒压供水主体方案的确定举例进行了分析，并提出恒压供水主体方案确定应考虑系统的运行方式，经综合比较分析最终确定合理的方案。 关键词：恒压供水变频控制主体方案商榷
自动化新技术丛书《SP变频调速应用技术》（张延滨编著）是一本非常好的书，该书深入浅出的介绍有关变频器知识及应用，使读者对变频控制系统有了更全面的了解，但书中关于恒压供水主体方案的讨论一节的观点有待商榷，本文浅谈自己的观点，供同行一起讨论。 1原文转述
在《SP变频调速应用技术》中第226页中7.1.2关于恒压供水主方案的讨论一节中原文摘录如下：
7．1．2关于恒压供水主体方案的讨论
通常，在同一路供水系统中，设置两台常用泵，供水量大时开2台，供水量少时开1台。在采用变频调速进行恒压供水时，存在着一个用1台变频器还是2台变频器的问题，讨论如下：
1．1台泵的变频调速方案这也是应用得较为普遍的方案。其控制过程是：用水少时，由变频器控制1号泵，进行恒压供水控制。当用水量逐渐增加，1号泵的工作频率达到50Hz时，将其电动机切换成由工频电源供电。同时，将变频器切换到2号泵上，由2号泵进行补充供水。反之，当用水量逐渐减少，即使2号泵的工作频率已降到0Hz，而供水压力仍偏大时，则关掉1号泵，同时迅速升高2号泵的工作频率，并进行恒压控制。
此方案的主要特点是：
（1）只用1台变频器，故设备投资少。
（2）如果用水量恰巧在1台泵全速供水量的上下变动时，将会出现供水系统来回切换的状态。为了避免这种现象的发生，可设置压力控制的“切换死区”。举例说明如下：
设所需供水压力为200Pa，则可设定切换死区范围为200Pa～250Pa，控制的方式是，当1号泵的工作频率上升至50Hz时，如压力低于200Pa，则进行切换，使1号泵全速运行，2号泵进行补充。当用水量减少，2号泵已完全停止，但压力仍超过200Pa时，先暂不切换，直至压力超过250Pa时，再行切换。 （3）本方案取用电功率的计算举例如下：
设每台泵的拖动电动机容量为PN=100K，全速时的供水流量为QN。泵的空载损耗为P0=0.1×100K=10K，且设在调速过程中，P0≈nst，则全速时实际用于泵水的功率为Pp=(100-110)K=90K。
又设每天的平均总供水流量为140%QN，则1号泵为全速，其平均取用功率为 P1=PN=100K
2号泵的平均转速为额定转速的40%，其平均取用功率为 P2=(10+0.43×90)K=15.8K 两台泵取用的总平均功率P∑为 P∑=(100+15.8)K=115.8K
2．2台泵的变频调速方案2台水泵的电动机都由变频器控制，或用2台变频器分别控制2台电动机，或用1台容量较大的变频器同时控制2台电动机。后者控制较为简单，但前者的机动性较强，即使一台变频器出了故障，另一台仍可使用，转为1台泵的变频调速方案。
采用2台泵的变频调速方案的设备费用较高，但运行时的节能效果却要好得多。仍以上面的例子为例，计算如下。
采用2台泵的变频调速方案时，供水流量可由2台水泵平均分担，则每台的平均供水流量为70%QN，每台电动机的取用电功率为
P1=(10+0.73×90)K=40.9K 2台水泵共用功率为 P∑=40.9×2K=81.8K 2商榷分析 2．1基本相似关系
当一台泵抽同一种液体仅转速不同时，可得出所谓“比例律”公式，即 Q1／Q2=n1／n2---------------------------------------------1 H1／H2=(n1／n2)2----------------------------------------2 N1／N2=(n1／n2)3----------------------------------------3
式中N1、N2指水泵轴功率，此功率已包含了水泵的容积损失功率、机械效率损失功率、水力损失功率等。
当水泵的转速改变后，水泵的其它工作参数也随着改变，一般来讲，水泵不允许在额定转速的基础上作升速运行，但降速运行是可以的，但也不应在临界转速之下长期运行。一般来讲降速范围在（60%--100%）额定转速范围内运行是安全稳定的，“比例律”也是准确的。
已知转速为n的某泵Q—H性能曲线，如果把水泵的转速降至n1时,按比例律公式1与2可绘出Q1—H1曲线，但在运用比例律公式时应注意，它们仅适用于同一条相似工况抛物线上的不同点。所以，当已知A1点(Q1H1)及n时，首先要求出通过A1点(Q1H1)工况的相似抛物线，此抛物线也通过转速为n1的A2点(Q2H2)，按比例律公式进行计算求相似工况点的方法如下： 根据比例律公式可得出 H1／Q12＝H／Q2＝K H＝KQ2
对《SPWM变频调速应用技术》中关于恒压供水主体方案的商榷
