變頻恒壓供水設備在保證水泵出口壓力恒定的前提下，通過電機頻率與水泵轉速的 改變達到流量調節的目的。假設管網所需流量在[QC,3QB]范圍內變化（沒有考慮夜間小 流量問題，將在后續章節中分析討論），見圖4.7。

注：①(Q-H)I曲線代表單臺泵的特性曲線（其中AB段表示高效段），（Q-H)HI、（Q-H)I+HI曲線分別 代表二臺、三臺同型號水泵在額定轉速下運行的合成特性曲線②H=KAQ2, H=KBQ2分別表示經過 高效段A、B端點的相似工況拋物線③CD表示單臺調速泵的最小轉速對應的高效段，C'D'表示兩 臺調速泵最小轉速高效段的合成曲線④Q?Eh表示管路特性曲線。

當系統所需流量Q的變化范圍在[QC, QB]之間時，此時只需要一臺調速泵即可滿足 流量需求且處于高效率運行，工作點在直線BC之間變化，節省的能量如圖4.8中陰影 部分I所示；當Q的變化范圍在[QB, QC+QB]之間時，采用一臺定速泵供給的流量不夠， 而采用一定一調恒壓供水，定速泵供給的流量為QB是不變的，那么調速泵供給的流量 就小于QC，也即調速泵將不會處于高效率范圍工作，顯然此時采用一定一調的方案是

行不通的[44,45]。假設現在采用n臺調速泵的方案來解決此流量范圍的供水，那么每臺調 速泵的出水量在[QBM, (QC+QB) /n]區間某一點取值，前面已分析過恒壓變量供水中， 要使定調速泵均高效運轉，調速泵的流量變化應處于[Qc, QB]之間，而單臺調速泵的出 水流量顯然又是小于QB的，故有下列不等式：

QB,n》QC，（ QC+QB ) /H〈QB      (4.1)

化簡后得：   

1+(QC/ QB) <n<QB/ QC     (4.2)

由QC〈QB且n應是整數，則化簡后的不等式可變為： 2彡n彡[QB/QC] ([QB/QC]表示對 QB/QC取整）

此不等式有解的條件是：    (4.3)

2 QC^QB      (4.4)

即2臺調速泵并聯合成特性曲線在恒壓HB時的工況點正好與B點重合或者在B點

左端。在滿足前提條件后，很顯然，n的取值為2是能夠使Q的變化范圍在[QB, QC+QB] 之間時，水泵處于高效運轉狀態的。當然，n還有可能取比2大的值，這里我們暫且假 設n取2，由圖4.7可知，此系統供需同型號的3臺水泵才能保證系統的最大供水量， 因此n取2的話，即有兩臺調速泵1臺定速泵。

由圖4.7分析可知，當系統所需流量Q的變化范圍在[QC, QB]之間時,單臺調速泵變 頻供水，此時水泵滿足高效運轉要求。

當系統所需流量Q的變化范圍在[QB, QC+QB]之間時，兩臺調速泵得同時工作，且調 速泵性能滿足2 QC<QB的條件才能保證在此范圍內高效運轉。

對于條件2 QC彡QB的要求，對應的肯定是對水泵性能參數的要求，現分析滿足此 條件的水泵需具備什么樣的性能參數。

由A、C在同一相似工況拋物線上，則滿足比例律可得QC= QA」HC/HA =

QA^/HC/HB,則：

(4H~A /QA) / (4H~B / QB)^2     (4.5)

又由相似工況拋物線：      

HA=KAQA2, HB=KBQB2     (4.6)

將式（4.6)分別帶入式（4.5)，并兩邊同時取平方值，可得:

KA/KB 彡 4   (4.7)

公式（4.7)實質是公式（4.4)的等效替代，也即為了滿足兩臺調速泵并聯運行在 高效段，在選擇水泵的性能參數，它反映了水泵特性曲線上高效段左右兩端點對應的相 似工況拋物線系數的關系。

當系統所需流量的變化范圍在[QC+QB, 2QB]之間時，依然是兩臺調速泵供水就能滿 足系統需求。

當系統所需流量的變化范圍在[2QB，2QB+QC]之間時，與流量在[QC，QB]之間時相 似，此時需要一臺定速泵供給QB的流量，其余[QB，QC]的流量由兩臺調速泵供給。

當系統所需流量的變化范圍在[2QB+QC, 3QB]之間時，與流量在[QC+QB, 2QB]之間時 相似，此時需要一臺定速泵供給QB的流量，其余[QC+QB, 2QB]的流量由兩臺調速泵供 給。因此，在圖4.7中，當使用兩臺同型號的調速泵一臺定速泵時，在流量[QC，3QB] 范圍間系統高效運轉的調速方案如表4.3所示，且水泵性能必須滿足式（4.7)這個條件。

表4.3 2臺調速泵高效運轉的調節方案

方案號    流量變化范圍       運行方式

I      [QC，QB]      一臺調速

II      [QB，QB+QC]      二臺調速

III     [QB+QC，2QB]    二臺調速

IV    [2QB，2QB+QC]  一定速、二調速

V     [2QB+QC,3QB]     一定速、二調速

上面分析了 n取2時的情況，現分析n取3，即圖4.7中的三臺水泵都選擇為調速 泵時，系統高效運轉需要滿足的條件。

當系統所需流量Q的變化范圍在[QC, QB]之間時，此時只需要一臺調速泵即可滿足 流量需求且處于高效率運行；

當系統所需流量Q的變化范圍在[QB, QC+QB]之間時，兩臺調速泵得同時工作，且調 速泵性能滿足2 QC<QB，即QC< 1/2QB的條件才能保證才此范圍內高效運轉；

當系統所需流量的變化范圍在[QC+QB, 2QB]之間時，依然是兩臺調速泵供水就能滿 足系統需求；

當系統所需流量的變化范圍在[2QB，2QB+QC]之間時，需開啟三臺調速泵供水，要 使三臺調速泵高效運轉，需滿足3QC彡2QB，即QC彡2/3QB，由于在[QB, 2QB]范圍內是 兩臺調速泵供水，滿足的關系式為QC彡1/2QB，因此很明顯在[2QB，2QB+QC]范圍內三 臺調速泵高效運轉的條件QC<2/3QB肯定成立。

當系統所需流量的變化范圍在[2QB+ QC, 3QB]之間時，依然是三臺調速泵供水滿足 系統需求。

因此，當在圖4.7中，當三臺泵均為調速泵時，整個系統高效運轉的方案如表4.4 所示，調速泵需要滿足性能關系式與n取2時相同，即KA/KB>4。

表4.4 3臺調速泵高效運轉的調節方案

方案號    流量變化范圍       運行方式

I      [QC，QB]      一臺調速

II      [QB，QB+QC]      二臺調速

III     [QB+QC,2QB]       二臺調速

IV    [2QB,2QB+QC]     三臺調速

V     [2QB+QC,3QB]     三臺調速

在上述兩種方案中，n取2時的2臺調速泵一臺定速泵的方案屬于多變頻調速系統， 而n取3時三臺都為調速泵的方案為全變頻調速系統。經過上述分析，我們知道，兩種 方案都能解決單臺變頻調速系統中存在的流量失調區問題。但是，由多變頻調速引申出 的全變頻調速系統，可以做到各調速泵之間的互聯互通，從而讓各調速泵等量調速，做 到齊頭并進，這樣能讓系統的運轉更加高效。因此，在下一章節中將會對全變頻恒壓供 水進行詳細的介紹和分析。