图 5-3

图 5-4

由图5-3可知：当机坪供油管网总出压力调整为0.8MPa时，管路曲线整体向下移动，此时泵的工作点均超出额定工作点。若泵依旧在额定功率工作区进行工作，即Q=250m³/h，此时泵提供能头大于管路所需能量，会造成额外的能量浪费。

此时为了使泵工作点处于泵的高效运行区间，有两种办法，一种是通过调节泵出口阀的开度进行调节，调节阀门开度后管路特性变徒，使管路曲线与泵的特性曲线相交于泵的额定工作区间，但由于泵有一部分能量做无用功，造成不必要的资源浪费。另一种则是通过改变离心泵的转速进行调节，使泵的特性曲线向下移动，与管路特性曲线相交于额定工作状态，这种方法叫做变频调节。

5.2 变频节能原理

由于泵的扬程与叶轮的几何尺寸、工作转速和流量有关，故调节泵的转速可以改变泵的扬程。又因为泵电机的转速和电源频率有着如下关系：

式中，n是电动机的转速；f是电动机的频率；S是电动机转差率；P是电动机极对数。

由上式可知，要改变水泵电机的转速，首先必须改变电源的频率。而变频器正是实现调整频率的设备，可以将交流电转变成直流电，然后再通过斩波转换成频率、电压可变的交流电。

如图5-4，变频调速后，泵的性能曲线向下平移，由于管路特性不变，所以此时工况点由a移动至b处，对应的水力参数分别为（H_a，Q_a）、（H_b，Q_b）。

因为a、b点工作点效率近似相等，所以。故采用转速控制时，当频率降低时，电机转速降低、泵扬程整体降低、输出功率降低，原来消耗在阀门上的功率就可以完全避免，取得良好的节能效果，这就是输油泵的变频节能原理。

5.3 节能运行方案

根据比例定律，当泵转速由n₁变n₂为时，不同转速下相似工况点的对应参数和转速有如下关系：

令H=β，上式中，β是常数，由不同工况下确定出来。

由图5-5可知，上述表达式是一条过原点的抛物线，理论上，此抛物线上的任意两点，扬程和流量的二次方的比值是一定值β，效率近似相等，故该抛物线既是泵的相似曲线，也是泵在各种转速下的等效率曲线。