图3、不同管网的特性曲线离心泵流量的特性曲线
如图所示。
离心泵档板开度一定时，离心泵在管网特性曲线R1工作时，工况点为M1。
离心泵挡板关小，管网特性曲线变为R2，工况点移至M2。
离心泵挡板再关小，管网特性曲线变为R3，工况点移至M3。
从上面的曲线分析，通过调节离心泵档板的开度，管网的特性参数将发生改变，输出流量发生变化，这样就达到了在定速运行时调节离心泵输出流量的目标。
在调节离心泵流量的过程中，离心泵的性能曲线（H—Q曲线）不变，工况点沿着离心泵的性能曲线（H—Q曲线）由M1移到M2，特性曲线由R1变为R2，风机输出流量由Q1变为Q2。这时离心泵随着输出流量的减少，离心泵的压力相应上升。
这种调节流量方法简单，操作容易。但是在流量减少的同时，离心泵压力同时上升，而经过档板后的运行压力却又很低，这样使大量的轴功率消耗在离心泵体的内部压力的无效损耗上，不但浪费了大量的能源，同时由于泵体内压力较大，其机械结构的损害也较大。
（5）、通过改变离心泵的转速来实现对离心泵的流量调节
在离心泵的管网特性不变情况下，改变离心泵的转速，使离心泵的特性曲线（H—Q曲线）平行移动，工况点将沿着管网特性曲线移动，达到调节离心泵流量的目的。
图4、离心泵在不同转速时的特性曲线
当离心泵转速为n1时，离心泵的压力-流量曲线与管网特性曲线R相交于M1点。
当离心泵转速为n2时，离心泵的压力-流量曲线与管网特性曲线R相交于M2点。
当离心泵转速降低，流量降低的同时，离心泵的压力也同时随之降低，这样，在调低流量的同时，离心泵内部压力也随之下降，具有极好的节电效果。
这种方法不必对离心泵本身进行改造，转速由外部调节，离心泵档板可处于最大点保持不变，并能实现无极线性调节流量。
（6）、采用改变离心泵转速调节流量与采用改变离心泵档板调节流量消耗功率的差值
采用改变离心泵转速和改变管网特性进行离心泵输出流量的调节，在调节相同流量的时候，其离心泵的特性曲线（H—Q曲线）变化不同，二种调节方法的运行工况点也不同其运行的对比图如下
图5、离心泵转速调节与档板调节的特性曲线对比
●在额定流量Q1时：
离心泵档板为额定开度，其管网特性曲线为R1，离心泵转速为额定转速，其特性曲线为n1，此时离心泵处于额定出力的状态，转速调节和档板调节的工况点重合，处于M1点，此时两种调节方式的消耗轴功率是相同的。
●在运行中需输出流量Q2时调速运行离心泵消耗轴功率：
调节离心泵转速将流量调为Q2，这时离心泵的特性曲线（H—Q曲线）平行下移，工况点处于M2点，离心泵压力变为H2。其消耗的轴功率为 ： 
●在运行中需输出流量Q2用档板调节流量时离心泵消耗轴功率：
调节离心泵档板改变管网特性，将流量调为Q2，这时离心泵的特性曲线（H—Q曲线）不变，管网特性曲线由R1变化到R2，与n1时的离心泵特性曲线相交于M3，此时离心泵为Q2，压力为Hf，在曲线上看出，Hf＞H1，虽然流量下降了，但是压力却上升了，其消耗的轴功率为
●用速度调节流量时压力的变化
H2 = H1( n / n0 )2( ρ / ρ0 )
●用档板调节流量时压力的变化
Hf ＞ H1
●档板调节与转速调节消耗轴功率的差值：
由于在运行时，用转速调节流量时， H2 << H1,在工程计算中定义：
Hf ≈ H1
档板调节与转速调节消耗轴功率的差值：
将 H2 = H1( n / n0 )2( ρ / ρ0 )与Hf ≈ H1 代入上式可得：
△ P ≈ P3 [1 - ( n / n0 )2( ρ / ρ0 )]
从而得出用转速调节流量比用档板调节流量要节约按转速变化的平方系数的能量。
1、 高压变频器的工作原理：
（1）高压变频器的构成：
多电平单元串联高压变频器是由十八个相同的单元模块构成，每六个模块为一组，分别对应高压回路的三相，单元供电由移相变压器进行供电，原理图如下：
图6 高压变频器内部结构图
（2）功率单元构成：
功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电。经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制，产生设定的频率波形。变频器中所有的功率单元，电路的拓扑结构相同，实行模块化的设计。其控制通过光纤发送。原理框图如下所示：
图7 功率单元原理框图
来自主控制器的控制光信号，经光/电转换，送到控制信号处理器，由控制电路处理器接收到相应的指令后，发出相应设的IGBT的驱动信号，驱动电路接到相应的驱动信号后，发出相应的驱动电压送到IGBT控制极，操作IGBT关断和开通，输出相应波形。
功率单元中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理，集中后经电/光转换器变换，以光信号向主控制器发送。
（3）、高压变频器运行原理：
高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器，通过叠加成为高压三相交流电，以6KV变频器为例，论述：6KV输出电压的变频器，每相有6个功率单元相串联。单元的输入电压为三相600V，输出则为单相577V，单元相互串联叠加后可输出相电压3464V。当变频器输出频率为50HZ时，相电压为13阶梯波，如下图所示。图中UA1 … UA6分别为A相6个功率单元的输出电压，叠加后为变频器A相输出电压UA0。图中显示出了生成PWM控制信号时所采用A相参考电压UAr，可以看出UA0很好地逼近UAr。UAF为A相输出电压中的基波成分。
图8 相电压回路叠加波形
由于变频器中点与电动机中性点不连接，变频器输出实际上为线电压，由A相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V，为25阶梯波。如下图所示，为输出的线电压和相电压的阶梯波形，UAB不仅具有正弦波形而且台阶数也成倍增加，因而谐波成分及dV/dt均较小。
图9 线电回路叠加波形
（4）、多电平单元串联叠加型变频器的三相波形输出质量：
高压变频器在运行后，将输入的工频的三相高压交流电转化为可以进行频率可调节的三相交流电，其电压和频率按照V/F的设定进行相应的调节，保持电机在不同的频率下运行，而定子磁心中的主磁通保持在额定水准，提高电机的转换效率，在下图中是在现场运行时，经过PT采集的电动机三相输入波形：
图5 电动机入电压波形
多重叠加应用，高压变频器输出电压的谐波含量很低，已达到常规供电电压允许的谐波含量，同时输出电压的dV/dt较小，不会增加电机绕组的应力，可以向普通标准型交流电动机供电，不需要降容或加输出滤波电抗器，保证了高压设备的通用性。
1、 高压变频器在3号泵上的应用与效果：
（1）、高变频器安装运行：
燕化公司动力事业部一供水车间3号水泵原来采用工频运行，阀门调节方式控制流量，不能满足生产工艺要求，又浪费了大量的电能。为此北京市水务局于2004年12月份投资采用哈尔滨九洲电气股份有限公司生产的高压变频调速装置对3号泵进行改造。该装置采用单元串联式多重叠加型直接高—高变频器，带自动旁路柜，就地，远控均为彩色液晶触摸屏控制，预留DCS控制和闭环控制功能。并于2005年1月4日正式投入运行。经过半年的饿考核，哈尔滨九洲电气股份有限公司所生产的高压变频调速装置运行稳定，性能良好，即满足了生产工艺的要求，又具有显著的节能效果。
（2）、现场设备参数：
●名称：离心式清水泵 型号：24SA—10A
