专利名称：中低比转速泵/风机变速调节运行工况的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种中低比转速泵/风机变速调节运行工况的测量方法。
背景技术：
现代工矿企业往往要求泵/风机系统具有状态监测、故障诊断以及优化控制等功能，而泵/风机变速调节运行工况的准确测量是其功能实现的重要保证。确定泵/风机运行工况包括两个方面1)已知转速，确定扬程与流量；2)已知流量，确定转速。对于无背压系统，管路特性与相似抛物线重合，泵/风机转速改变前后运行工况相似，按照相似定律关系式直接可以确定新的运行工况。而对于有背压系统，由于管路特性与相似抛物线不重合， 泵/风机改变转速前后工况不相似，所以不能直接应用相似定律计算转速改变后的运行工况。一般可以事先通过实验法来确定某转速下泵的特性曲线或特性方程，再与管道特性方程联立，可以求解已知转速下扬程与流量，或者求解已知流量下转速。这种方法需要测试许多泵/风机的扬程一流量(H-Q)特性曲线，用泵出口压力来测量扬程H时，很难计算或估算测量点之前的水力损失，也就是很难准确测量扬程。符永正博士在《变流量系统稳定性及减少输送能耗的研究》(华中科技大学，2006 年，P51-58)博士论文中提到，通过相似定律与作图法的结合来确定有背压系统运行工况。 该方法具有一定的理论基础，简单且直观，然而这种方法不适合于在线应用，并且通用性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种中低比转速泵 /风机变速调节运行工况的测量方法，该测量方法方便快捷，可简化测量设备，同时提高了测量的精度，通用性好，节约了人力物力，并可以在线应用。本发明是通过以下技术方案实现的
(1)把确定H-Q特性曲线方程的泵/风机置于管路系统中，通过变频器改变泵/ 风机的转速ni，同时改变管路中的流量Qi，根据转速ni下的泵/风机特性曲线方程 / f
H= i H爾— .β2 计算出该转速下的扬程值Hi，式中i=l，…，N，2彡N彡100，!^为 K^mJ
额定转速下流量为零时的扬程，nN为额定转速，R为泵的内阻；
然后由下式计算出该管路系统的管路特性方程的背压么与阻抗^参数；
式中[]表示矩阵；上角标-1表示矩阵求逆；上角标T表示矩阵的转置；
(2)在第一步中确定管路特性方程参数的基础上，测量已知H-Q特性方程的泵/风机运行工况的转速n，然后由下式确定该运行工况的扬程H与流量H-Q
权利要求
1.中低比转速泵/风机变速调节运行工况的测量方法，其特征是 (1)把确定H-Q特性曲线方程的泵/风机置于管路系统中，通过变频器改变泵/ 风机的转速ni，同时改变管路中的流量Qi，根据转速ni下的泵/风机特性曲线方程
2.根据权利要求1所述的中低比转速泵/风机变速调节运行工况的测量方法，其特征是改变泵/风机的转速时，要求管路系统特性不变，调速范围中的最高转速为额定转速， 最低转速以泵/风机系统的流量为零时为准，管路特性方程背压％与阻抗^参数估计公式是基于最小二乘原理得到的。
3.根据权利要求1或2所述的中低比转速泵/风机变速调节运行工况的测量方法，其特征是改变泵/风机的转速ni时，在调速范围内均勻采集数据。
全文摘要
一种中低比转速泵/风机变速调节运行工况的测量方法，先把确定H-Q特性曲线方程的泵/风机置于管路系统中，通过变频器改变泵/风机的转速ni，同时改变管路中的流量Qi，根据转速ni下的泵/风机特性曲线方程计算出该转速下的扬程值Hi，式中i=1,…,N，2≤N≤100；然后计算出该管路系统的管路特性方程的背压与阻抗参数；在确定管路特性方程参数的基础上，测量已知H-Q特性方程的泵/风机运行工况的转速n，然后确定该运行工况的扬程H与流量Q；或在确定管路特性方程参数的基础上，测量已知H-Q特性方程的泵/风机运行工况的流量Q，然后确定该运行工况的扬程H与转速n。该方法方便快捷，简化了测量设备，提高了测量的精度，通用性好，节省了人力物力，并可以在线应用。
文档编号F04B51/00GK102251955SQ20111008642
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者丁硕, 于忠党, 于鹏, 巫庆辉, 张辉, 杨友林 申请人:渤海大学