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（2）电动机功率过大，电动机的输出功率得不到充分的利用。此时不仅会造成能源的浪费还对电网不利。
如果知道负载的功率 (kW)，
则所需电动机的功率 (kW)：
(1)
其中， 为生产机械的效率， 为电动机的效率，即传动效率[3]。
2.2 水泵的调速运行
水泵的调速运行，即在水泵运行时根据运行环境的需要人为地改变运行的工作状况点的位置，使流量、扬程、轴功率等运行参数适应新的工作状况的需要。水泵的调节方式与节能有密切的关系。大量统计数据表明，造成一些运行中的需要调速的水泵能量浪费的主要原因，是水泵的调速方式不合适。因此，研究并设计水泵的调速方式是实现水泵节能最有效途径也是其关键所在。
水泵的调节方式可分为恒速调节与变速调节。
（1）恒速调节包括节流调节、混流式，轴流式泵的动叶调节和改变泵的运行台数调节等。
（2）变速调节包括油膜转差离合器的变速调节、电磁转差离合器的变速调节、异步电机转子串电阻调速和变频调速等[4]。
2.3 供述系统的基本特性
供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提，水泵在某一转速下扬程H和流量Q之间的关系曲线成为供水系统的特性曲线。由供水系统特性曲线可以看出，当流量Q增大时，扬程H反而减小。由于在阀门的开的和水泵的转速都变的情况下，流量的大小主要取决于用户的用水量，因此，扬程特性所反映的是扬程H与用水量Q(u)间的关系。而管网特性是以水泵的转速不变为前提，反映了阀门在某一开度下，扬程H和流量Q间的关系。管网特性反映了水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由供水系统的特性曲线可知，阀门的开度相同的情况下，当扬程H增大时，流量Q随之增大。改变阀门的开度实际上是改变在某一扬程下，供水系统向用户的供水能力。因此管网特性曲线的交点，成为供水系统的工作点。在这点，用户的用水量Q(u)和供水系统的供水量Q处于平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合管阻特性，系统运行稳定。供水系统特性曲线如图3所示，其中A点为系统的工作点。
图3 供水系统特性曲线
2.4 变频恒压供水控制的工作原理
变频恒压控制系统的控制目标是供水出口管网水压。系统控制出口管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。变频恒压控制的目的是使出口管网的实际供水压力文持在设定的供水压力上。从变频恒压控制系统原理图可以看出，当系统的出口管网的实际供水压力低于（高于）设定供水压力，系统将反馈给变频器一个正（负）的差值，该差值经过计算和转换得到变频器输出频率的增加（减小）值，该值和控制系统设定的参数共同作用，影响变频器的输出频率来调节水泵机组转速的增大（减小），进而使实际供水压力增加。系统实际运行时，为了实际供水压力和设定的压力值相等该过程将重复多次出现。变频恒压控制系统原理图如图4所示。
图4 变频恒压控制系统原理图
2.5 变频恒压供水系统的近似模型设计
变频恒压调速恒压供水系统的控制对象是时变的、非线性的、滞后的、模型不稳定的对象，精确的数学模型难以得到，因而只能进行近似的等效。水泵由初始状态向管网进行恒压供水，供水管网从初始压力开始启动水泵运行，至管网压力达到稳定要求时经历两个过程：首先是水泵将水送至管网中，这个阶段管网压力基本保持初始压力，这是一个滞后过程；其次是水泵将水充满整个管网，压力随之增加直至压力稳定，这是一个大时间常数的惯性过程；然而系统中其他控制和检测环节，例如变频环节、继电器控制转换、压力监测等的时间常数和滞后时间与供水系统的时间常数和滞后时间相比，可忽略不计，均可等效为比例环节。因此恒压供水系统的数学模型可近似等效成一个带纯滞后的一阶惯性环节。
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