泵、泵機(jī)組(jīzǔ)效率測(cè)試方法第一頁(yè)，共32頁(yè)。泵、泵機(jī)組(jīzǔ)效率測(cè)試方法（一）術(shù)語(yǔ)定義（二）測(cè)試要求（三）測(cè)試儀器儀表及精度等級(jí)和測(cè)試參量(cānliàng)（四）主要計(jì)算公式第二頁(yè)，共32頁(yè)。（一）術(shù)語(yǔ)(shùyǔ)定義1.泵系統(tǒng)：由泵、交流電動(dòng)機(jī)、調(diào)速裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、管網(wǎng)按流程要求所組成的總體。2.泵機(jī)組：由泵、交流電動(dòng)機(jī)、調(diào)速裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所組成的總體。3.管網(wǎng)：由直管道、彎頭、閥門、錐管及工藝所必需的其他(qítā)輔助設(shè)備按流程要求所組成的總體。4.泵系統(tǒng)效率：泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管網(wǎng)末端輸出的有效功率與電動(dòng)機(jī)輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)。第三頁(yè)，共32頁(yè)。5.泵機(jī)組效率：泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)，泵輸出功率與電動(dòng)機(jī)輸入(shūrù)功率之比的百分?jǐn)?shù)。6.泵的效率：泵在運(yùn)行時(shí)，泵的有效功率（輸出功率）與泵軸功率（或稱泵輸入(shūrù)功率）之比的百分?jǐn)?shù)。7.電動(dòng)機(jī)效率：電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，實(shí)際輸出功率與輸入(shūrù)有功功率之比的百分?jǐn)?shù)。8.管網(wǎng)效率：管網(wǎng)（吸入或排送管網(wǎng)）末端輸出的有效功率與管網(wǎng)（吸入或排送管網(wǎng)）起始端輸入(shūrù)的有效功率之比的百分?jǐn)?shù)。第四頁(yè)，共32頁(yè)。（二）測(cè)試(cèshì)要求1.測(cè)試應(yīng)在正常生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)行工況下進(jìn)行，測(cè)量時(shí)應(yīng)保證運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。2.測(cè)試儀器儀表應(yīng)能滿足測(cè)試項(xiàng)目的要求，并在檢定合格周期內(nèi)。3.保證液體流量、壓力、電動(dòng)機(jī)輸入功率等主要參量(cānliàng)同步測(cè)試。4.測(cè)試時(shí)至少測(cè)試三組數(shù)據(jù)，保證每組數(shù)據(jù)的讀取同步進(jìn)行，取每個(gè)測(cè)試參量(cānliàng)各次讀數(shù)的算數(shù)平均值作為最后的計(jì)算值。監(jiān)測(cè)時(shí)，要求測(cè)試時(shí)間不少于30分鐘，每隔10分鐘記錄一組數(shù)據(jù)。第五頁(yè)，共32頁(yè)。（三）測(cè)試儀器儀表及精度等級(jí)(děngjí)和測(cè)試參量測(cè)試(cèshì)儀器儀表明細(xì)表序號(hào)儀器儀表名稱測(cè)試計(jì)算參量準(zhǔn)確度要求1輸入功率測(cè)試儀表電動(dòng)機(jī)輸入功率1.5/2.0（高壓）2壓力表進(jìn)出口壓力、閥后壓力2.53流量?jī)x表泵實(shí)際排量2.54秒表時(shí)間（電度表轉(zhuǎn)動(dòng)）1.05米尺壓力表高度、管徑第六頁(yè)，共32頁(yè)。（四）主要(zhǔyào)計(jì)算公式電動(dòng)機(jī)輸入功率泵軸功率泵輸出功率系統(tǒng)輸出功率（系統(tǒng)有效功率）泵的效率(xiàolǜ)泵機(jī)組效率(xiàolǜ)管網(wǎng)效率(xiàolǜ)泵系統(tǒng)效率(xiàolǜ)（泵機(jī)組液體輸送系統(tǒng)效率(xiàolǜ)）第七頁(yè)，共32頁(yè)。電動(dòng)機(jī)輸入(shūrù)功率（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)電源為低壓時(shí)，一般采用功率法直接測(cè)量，也可采用電度表法間接測(cè)量（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)電源電壓為高壓時(shí)，電機(jī)輸入功率可利用電動(dòng)機(jī)控制柜上的電度表配合秒表進(jìn)行測(cè)量，并用下式計(jì)算KCT——電流互感器的變比；KPT——電壓互感器的變比；n——測(cè)量期內(nèi)電度表鋁盤所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，r；t——電度表轉(zhuǎn)n圈所用的時(shí)間(shíjiān)，s；ξ——電度表常數(shù)，r/（kW·h）。第八頁(yè)，共32頁(yè)。泵軸功率Pa泵軸所接受(jiēshòu)的功率，kW。Pa＝Pgrηmot式中：Pgr——電動(dòng)機(jī)輸入功率；ηmot——電動(dòng)機(jī)效率。第九頁(yè)，共32頁(yè)。電動(dòng)機(jī)效率(xiàolǜ)PN——電動(dòng)機(jī)額定功率，kW；β——電動(dòng)機(jī)負(fù)載(fùzài)系數(shù)，按《GB/T12497-1995三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》中的有關(guān)公式計(jì)算，計(jì)算時(shí)還需要查出電動(dòng)機(jī)額定效率ηN、電動(dòng)機(jī)空載有功損耗P0兩個(gè)常數(shù)。第十頁(yè)，共32頁(yè)。泵輸出功率Pu泵傳遞給液體(yètǐ)的功率。Pu＝ρQgH·10-3Pu——泵輸出功率，kW；ρ——液體密度，kg/m3；g——重力(zhònglì)加速度，g＝9.81m/s2；Q——泵實(shí)際排量，m3/s；H——泵的總揚(yáng)程，m。式中：第十一頁(yè)，共32頁(yè)。泵的總揚(yáng)程(yángchéng)P2、P1——泵出口、泵進(jìn)口(jìnkǒu)壓力，Pa；Z2-Z1——泵出口、泵進(jìn)口(jìnkǒu)壓力表高度差，m；V1、V2——泵進(jìn)口(jìnkǒu)、泵出口處液體流速，m/s。第十二頁(yè)，共32頁(yè)。泵輸出功率的簡(jiǎn)要(jiǎnyào)公式當(dāng)泵的出口、進(jìn)口(jìnkǒu)壓力表高度差（Z2-Z1）和動(dòng)能差可以忽略的情況下允許采用下式計(jì)算泵輸出功率Pu＝（P2－P1）×Q·10-3第十三頁(yè)，共32頁(yè)。系統(tǒng)輸出功率（系統(tǒng)有效(yǒuxiào)功率）泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管網(wǎng)末端輸出(shūchū)的有效功率第十四頁(yè)，共32頁(yè)。H3——調(diào)節(jié)閥后的總揚(yáng)程(yángchéng)P3——調(diào)節(jié)閥出口后的壓力(yālì)，Pa；Z3——調(diào)節(jié)閥后的壓力(yālì)表高度，m；V3——調(diào)節(jié)閥后處液體流速，m/s。第十五頁(yè)，共32頁(yè)。泵的效率(xiàolǜ)Pu——泵輸出功率；Pa——泵軸功率。第十六頁(yè)，共32頁(yè)。泵機(jī)組(jīzǔ)效率Pu——泵輸出功率；Pgr——電動(dòng)機(jī)輸入(shūrù)功率。第十七頁(yè)，共32頁(yè)。管網(wǎng)效率(xiàolǜ)H1——調(diào)節(jié)閥引起的揚(yáng)程(yángchéng)損失，m第十八頁(yè)，共32頁(yè)。H1——調(diào)節(jié)閥引起(yǐnqǐ)的揚(yáng)程損失P3——調(diào)節(jié)閥出口后的壓力(yālì)，Pa；Z2-Z3——調(diào)節(jié)閥前后的壓力(yālì)表高度差，m；V3——調(diào)節(jié)閥后處液體流速，m/s。第十九頁(yè)，共32頁(yè)。泵系統(tǒng)(xìtǒng)效率（泵機(jī)組液體輸送系統(tǒng)(xìtǒng)效率）第二十頁(yè)，共32頁(yè)。九、泵的調(diào)速技術(shù)(jìshù)介紹電動(dòng)機(jī)直接調(diào)速變頻(biànpín)調(diào)速串級(jí)調(diào)速變級(jí)調(diào)速串電阻調(diào)速及無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速變頻(biànpín)調(diào)速與串級(jí)調(diào)速為高效的調(diào)速系統(tǒng)恒速電動(dòng)機(jī)帶調(diào)速傳動(dòng)裝置調(diào)速液力偶合器液力調(diào)速離合器電磁(diàncí)轉(zhuǎn)差離合器第二十一頁(yè)，共32頁(yè)。（一）變頻(biànpín)調(diào)速1.變頻(biànpín)調(diào)速的基本原理2.變頻(biànpín)調(diào)速的優(yōu)缺點(diǎn)第二十二頁(yè)，共32頁(yè)。1.變頻(biànpín)調(diào)速的基本原理異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n

f——電源(diànyuán)頻率，Hz；p——極對(duì)數(shù)；s——轉(zhuǎn)差率。第二十三頁(yè)，共32頁(yè)。變頻(biànpín)調(diào)速＝變頻(biànpín)變壓調(diào)速由上式可知，極數(shù)p一定的異步電動(dòng)機(jī)，在轉(zhuǎn)差率S變化不大時(shí)，轉(zhuǎn)速n基本上與電源頻率成正比。因此，只要能設(shè)法改變f，就可以改變n。基于這個(gè)原理，變頻調(diào)速就是用變頻器作為變頻電源，通過(guò)改變電源頻率的方法，實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。實(shí)際上，若僅改變電源的頻率則不能獲得異步電動(dòng)機(jī)滿意的調(diào)速性能，因此，必須在調(diào)節(jié)的同時(shí)，對(duì)定子相電壓U也進(jìn)行調(diào)節(jié)，使f與U之間存在一定的比例關(guān)系。故變頻電源實(shí)際上是變頻變壓電源，而變頻調(diào)速準(zhǔn)確地稱呼應(yīng)是變頻變壓調(diào)速。第二十四頁(yè)，共32頁(yè)。2.功率(gōnglǜ)損耗泵的額定功率Pe與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系是式中：Pe＝Kbn3Kb——系數(shù)(xìshù)。調(diào)速過(guò)程中，不同轉(zhuǎn)速ni時(shí)泵的軸功率為Pi＝Kbni3泵的流量變化與轉(zhuǎn)速變化成正比，即Qi/Q=ni/n＝i式中：i——調(diào)速比可以推出Pi＝Pei3結(jié)論：調(diào)低電機(jī)轉(zhuǎn)速可以減少功率(gōnglǜ)損失。第二十五頁(yè)，共32頁(yè)。3.變頻(biànpín)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)（1）調(diào)速效率高，屬于高效調(diào)速方式。（2）調(diào)速范圍寬，一般可達(dá)20：1，并在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)均具有高的調(diào)速效率。所以變頻調(diào)速適用于調(diào)速范圍寬且經(jīng)常處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行(yùnxíng)的場(chǎng)合。（3）機(jī)械特性較硬，在無(wú)自動(dòng)控制時(shí)，轉(zhuǎn)速變化率在5％以下；當(dāng)采用自動(dòng)控制時(shí)，能作高精度運(yùn)行(yùnxíng)，把轉(zhuǎn)速波動(dòng)率控制在0.5％～1％左右。（4）變頻裝置萬(wàn)一發(fā)生故障，可以退出運(yùn)行(yùnxíng)，改由電網(wǎng)直接供電，泵仍可繼續(xù)保持運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）能兼作啟動(dòng)設(shè)備，即通過(guò)變頻電源將電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到某一轉(zhuǎn)速，再斷開變頻電源，電動(dòng)機(jī)可直接接到工頻電源使泵加速到全速。第二十六頁(yè)，共32頁(yè)。變頻(biànpín)調(diào)速的缺點(diǎn)高壓電機(jī)的變頻調(diào)速裝置(zhuāngzhì)的初投資比較高，是應(yīng)用于泵的調(diào)速節(jié)能中的主要障礙。變頻器輸出的電流或電壓的波形為非正弦波而產(chǎn)生的高次諧波，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)及電源產(chǎn)生種種不良影響，應(yīng)采取措施加以清除。第二十七頁(yè)，共32頁(yè)。（二）液力偶合器1.工作原理簡(jiǎn)介液力偶合器主要由泵輪、渦輪及旋轉(zhuǎn)外套組成。泵輪與主動(dòng)軸固定連接，渦輪與從動(dòng)軸固定連接，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸又分別與電動(dòng)機(jī)和泵相連接。泵輪內(nèi)腔和渦輪內(nèi)腔共同形成的圓環(huán)狀的空腔稱為工作腔。通過(guò)改變工作腔中工作油的充滿度，亦即改變循環(huán)圓內(nèi)的循環(huán)油量，就可以改變液力偶合器所傳遞的轉(zhuǎn)距和輸出油的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)在動(dòng)力機(jī)為全速的情況下，對(duì)泵進(jìn)行(jìnxíng)無(wú)級(jí)變速。第二十八頁(yè)，共32頁(yè)。2.液力偶合器的優(yōu)點(diǎn)(yōudiǎn)（1）無(wú)級(jí)調(diào)速。在液力偶合器輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，可以輸出連續(xù)的、無(wú)級(jí)變化的轉(zhuǎn)速。（2）工作平穩(wěn)?？梢云椒€(wěn)地啟動(dòng)、加速、減速、停止。（3）空載啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)能空載或輕載(qīnɡzǎi)啟動(dòng)，故可選用最經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)機(jī)及電控設(shè)備，降低啟動(dòng)電流，節(jié)約電能。（4）隔離振動(dòng)。液力偶合器的泵輪和渦輪之間沒(méi)有機(jī)械聯(lián)系，轉(zhuǎn)距通過(guò)工作液體傳遞，是柔性連接，當(dāng)主動(dòng)軸有周期性振動(dòng)（如扭振）時(shí)，不會(huì)傳到從動(dòng)軸上，具有良好的隔振效果，能減緩沖擊負(fù)荷，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)及泵的機(jī)械壽命。第二十九頁(yè)，共32頁(yè)。（5）過(guò)載保護(hù)。由于液力偶合器是柔性傳動(dòng)，其泵輪與渦輪之間有轉(zhuǎn)速差，故當(dāng)從動(dòng)軸阻力距突然增加時(shí)，轉(zhuǎn)差就增大，甚至制動(dòng)，而原動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而不致燒毀，泵也可以收到保護(hù)。（6）無(wú)機(jī)械磨損。因泵輪和渦輪間無(wú)直接的機(jī)械接觸，故工作可靠，能長(zhǎng)期無(wú)檢修運(yùn)行，壽命長(zhǎng)。（7）便于控制(kòngzhì)。液力偶合器是無(wú)級(jí)調(diào)速，故便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制(kòngzhì)，適用于個(gè)伺服系統(tǒng)控制(kòngzhì).（8）節(jié)能。與閥門節(jié)流調(diào)節(jié)相比較，節(jié)能效果顯著。第三十頁(yè)，共32頁(yè)。液力偶合器的缺點(diǎn)(quēdiǎn)（1）在原動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合，要求同樣的轉(zhuǎn)矩而采用較小的轉(zhuǎn)速時(shí)，液力偶合器的工作腔直