? 水位(水壓)控制的目的是為了保持水泵供水流量的穩定，實質是個保持物料的平衡問題。不管采用什么調節、控制手段，最終結果反映的仍然是水泵的耗電。

????為什么連續控制比斷續控制效果好，可從以下幾方面來看:
??? 一．從控制的質量要求
??? 雙位控制的過渡過程是斷續控制作用下的等幅振蕩過程。被控量水位總在上、下限之間振蕩，如果設定的水位上、下限范圍越小，或者用水量越大，其振蕩頻率越高，則水泵的啟、停越頻繁，對電網和機械的沖擊越大；這樣的控制系統水泵是斷續運轉的，對水位也是斷續控制的。
??? 如果采用連續控制，則被控量水位是可以連續地被控制，由于反饋控制是按水位的偏差進行控制，偏差是控制的依據，只要水位偏離給定值，系統就會產生控制作用，力圖消除偏差的存在，所以其能將水位穩定在我們所要求的設定值上。也就是說變頻調速供水系統能夠通過PI控制功能，自動地保持供水與用水之間的平衡。其控制精度高，水位波動小。這樣的控制系統水泵是連續運轉的, 對水位也是連續控制的。

??? 二．從水泵的節能效果看
??? 用得最普遍的是離心式水泵，離心式水泵屬于平方律負載。水泵最主要的參數是流量和揚程，供水功率與流量和揚程的乘積成正比。我們先了解下揚程特性和管阻特性。揚程特性反應了用水流量的大小對揚程的影響，即用水量越大，則供水系統的揚程將越小；水泵的轉速下降，其供水能力也會下降，揚程特性將下移。而管阻特性就是為了在管路內得到一定的流量所需要的揚程；管阻特性與管道粗細、長短，閥門開度有關。
??? 通常對水泵的流量調節有閥門調節和調速調節兩種方式，我們來看看其是怎樣運行的。
??? 1．變閥門調節:
??? 啟動水泵后，觀察水泵出口的壓力，根據壓力表指示來開大或關小水泵出口閥門來調節流量，而水泵的轉速則是保持不變的(即大多為電機的額定轉速)。其實質就是水泵本身的供水能力不變，而是通過改變水路中的管阻大小來改變流量，以滿足用水量，這時管阻特性會變化，但揚程特性是不變的。啟、停控制就是屬于閥門控制的形式，只不過固定閥門開度后，而不常去調節閥門開度而已。
??? 2．變速度調節:
??? 用變頻器對水泵進行調速，則是通過改變水泵的轉速來調節流量，而水泵出口閥門是全開的。轉速調節是通過改變水泵的供水能力來適應生產對流量的需求，當水泵的轉速改變時，揚程特性將會改變，而管阻特性是不變的。
??? 比較以上兩種方式，在所需流量小于額定流量的情況下，轉速調節時的揚程將減小，而閥門調節時的揚程將增大。轉速調節所需要的供水功率比閥門調節方式小得多，`因為此時水泵的效率幾乎不變，流量隨轉速按一次方規律變化，而軸功率按三次方規律變化。即電動機的負載功率為:

?這就是變頻調速供水有節能效果的原因。但這只是個理想公式，其并不能代表變頻調速的節能效果有如此之好，原因是異步電動機在輕載時的效率與功率因數都較低。再者供水系統是由多個環節組成的；還有就是變頻器的參數如果調整得不佳，仍會出現“大馬拉小車”的情況，這些問題對節能效果都是有影響的。再者閥門調節和變頻調節時的空載功率也不可能完全一樣，只是其屬于共有的, 所以我們可以將其忽略不進行比較而已。

??? 三．常規計算法的節電對比
??? dlr設:水泵的軸功率?????? P1=10KW
????????? 帶水泵電機的效率? η1=0.95
????????? 變頻器的效率????? ηb=0.98
??? 1．變閥門調節的電耗估算:
??? 按網友說水泵的起、停5－10分鐘一個周期，我們假設水泵一天累計運行8小時，則一年的運行時間為2920小時。變閥門調節時，軸功率不變，則電機消耗的功率為:
??? P=P1／η1=10／0.95=10.526KW
??? 則變閥門調節一年的運行電耗為:
??? 2920×10.526=30735.92KW
??? 2.變速調節的電耗估算:
??? 使用變頻調速，由于是連續運行，所以其工作時間為8760小時，由于系連續供水，其供水流量只需要原來的1/3就可滿足使用要求，故水泵轉速在33%以下的時間居多，考慮到各因素影響，計算時采用供水流量為35%。在起泵初期及運行中突遇大量用水，水泵全速供水仍會占一定比例，我們這樣來估算，100%流量供水占總運行時間的20%, 35%流量供水占總運行時間的80%。則可以這樣估算:

則變速調節一年的運行電耗為:
??? 8760×1×(10.741×0.2+0.460×0.8)=22041.9KW
??? 因此10KW的電機，變速調節方式比變閥門調節方式可節約的年運行電耗為:
??? 30735.92-22041.9=8694KW
??? 有文獻介紹，在節能計算比較時，建議采用曲線擬合的計算方法，這樣比常規計算法，更能得到符合實際的結果。
??? 水泵大多在20Hz狀態下運行能供出水嗎?答案是肯定可以的。因為dlr在實施10T/h鍋爐項目中，為了安全曾將給水泵變頻器的下限頻率設為10Hz，但在用汽負荷很小時，水位投自控時，當調節器已無輸出，但水泵由于有10Hz的頻率，仍在慢慢轉動向鍋爐供水，嚴重時可使水位達到100%以上。

???? 四．從機械性能來比較
???? 變閥門調節，電機的起動是全壓起動，這樣對電網的影響就大。起動時水泵由于加速過快，會產生“水錘效應”；而在停機時由于停機過快會產生“空化現象”。這樣將造成供水系統及管路振動大、噪音也大，由于水泵是全速運轉，故機械磨損也大。
???? 而采用變速調節時，則可對水泵進行軟起動和軟停車，可做到起動平穩，起動電流可控制在電機的額定電流以內，減少了起動時對電網的沖擊，同時調節水量容易，還節約電能；停機時還可減少水錘效應的沖擊，以減少沖擊力對管道及水泵的損害，提高了供水系統的安全性。由于調速運行還可以降低水泵的機械磨損及噪音，可延長設備的使用壽命，減少了維修工作量和費用。

???? 五．要從使用現場的具體情況出發
???? 水位控制的目的是為了保持供水流量的穩定，所以用什么樣的控制系統，采用什么形式的流量調節手段，應該說與使用現場的工況有很大的關系，與被控對象的特性有很大的關系，我們在這兒泛泛的談調節問題、控制問題、節能問題，只是談一些基本的原理及方法，但其與實際應用是有很大差別的。
??? 針對水泵液位控制系統，什么場合要用變頻器(或電動、氣動調節閥)來進行連續控制?什么場合要采用對水泵的啟、停控制?都應該按生產的需求來選擇控制方案。常見的大致有:
??? 1．如果水泵一直是處于滿負荷運行的，來談節能是不可能的，只有當用水的實際流量小于額定流量(100%)時，變頻器才有用處，這時轉速的變化(下降)才會有節能效益。對于這樣的工況唯一能做的就是選用軟起動器來控制電機的啟動電流及減少沖擊。
??? 2．一般供水系統都具有緩沖裝置(如水箱、水槽等)來穩定用水流量的波動，因此就有對水位的檢測問題，這才有了水位的控制需求。對于容積較大的設備，液位就相對較穩定，如:一個水塔抽一次水就可以供應用水數小時，一天才需要抽幾次水，這樣的系統采用斷續控制就可達到目的了，只需用液位傳感控制器，來控制水泵的啟、停。為了減少啟動電流及克服水錘效應，選臺軟啟動器更好；變頻器在這兒發揮不了作用。
??? 對于1、2兩種情況由于水泵是全壓、全速的運轉，水泵的機械磨損及噪音就大。
??? 3．對需要連續供水的場合，如鍋爐汽包水位，自來水或小區供水等場合。這樣的系統水泵幾乎是一直運行的，為保持水位的穩定，應選擇連續供水的水位(水壓)的PID控制系統。從節能出發，最好的方法就是采用變頻調速了。
??? 所以說選擇什么控制方式，并沒有一個固定的模式，只要根據現場的具體情況，進行分析比較就可以選擇出最符合實際的控制方案來實施。

??? 六．結論
???? 1．如果水泵運行時間長，則選擇連續運行控制的變頻調速是可以節省電能的。甚至可降低維修費用。象樓主的水泵起、停5－10分鐘一個周期，這樣的系統應該說起、停還是算比較頻繁的了，因此選擇變頻器來進行連續控制效果是會很好的。
??? 2．如果水泵運行時間很短，而水泵停機時間又較長時，則沒有必要選擇變頻調速(電動、氣動調節閥)來進行連續控制。但可考慮用軟起動器來解決水泵電機的起動問題，以減少起動電流對電網的沖擊，對防止水錘、汽化效應是有好處的。
??? 3．對于用電動(氣動)調節閥來控制水位的系統，仍然是屬于變閥門調節方法。對這樣的系統可采用變頻調速來控制供水母管的壓力，也是可以節能的。