1.正常工況

一個(gè)水泵系統(tǒng)通常由三個(gè)部分組成：感應(yīng)電機(jī)、泵體以及與水泵相連的管路系統(tǒng)。相應(yīng)地，水泵系統(tǒng)的模型也包括電機(jī)模型、泵體模型、水泵連接管路模型三個(gè)部分。

（1）電機(jī)模型

根據(jù)異步電機(jī)的T形等效電路，推出電機(jī)的輸入電流、輸出軸功率與電機(jī)參數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)速間有相關(guān)系。

一般情況下，電機(jī)的輸入總電功率大于電機(jī)的輸出總機(jī)械功率。這是因?yàn)殡姍C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不可避免地存在各種能量損耗，包括定轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的導(dǎo)體損耗，鐵心磁場產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗，旋轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的通風(fēng)、摩擦損耗以及氣隙磁場高次諧波產(chǎn)生的負(fù)載雜散損耗等。

（2）泵體模型

水泵內(nèi)的流體流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的模擬計(jì)算十分困難。為了簡化計(jì)算、提高模型的可靠性，佛山肯富來水泵廠利用實(shí)驗(yàn)得到的水泵特性曲線來描述水泵系統(tǒng)的運(yùn)行特性。

（3）閥門調(diào)節(jié)的影響

用戶對(duì)管路閥門的正常調(diào)節(jié)將引起管路阻抗偏離設(shè)計(jì)阻抗S,在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，從而使系統(tǒng)參數(shù)隨之改變，但需要注意的是，此時(shí)系統(tǒng)仍處于正常工況，系統(tǒng)參數(shù)的這種改變并不與系統(tǒng)的某種故障相聯(lián)系。因此，有必要對(duì)閥門調(diào)節(jié)時(shí)特征參數(shù)的變化情況進(jìn)行研究，以便將其與故障工況下的系統(tǒng)參數(shù)改變區(qū)分開來。

2.故障工況

水泵系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障多種多樣，由于篇幅所限這里僅選定四種典型、常見故障進(jìn)行研究，分別為葉輪磨損、旋轉(zhuǎn)組件阻塞、氣蝕以及干管堵塞。研究這四種待診斷故障對(duì)水泵系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響。

之前采用水泵的特性曲線來描述水泵的運(yùn)行特性，而當(dāng)泵體產(chǎn)生葉輪磨損、旋轉(zhuǎn)組件阻塞、氣蝕故障時(shí)，水泵的特性曲線將發(fā)生改變，因而必須對(duì)水泵模型進(jìn)行修改。同樣，當(dāng)連接管路出現(xiàn)干管堵塞故障時(shí)，其特性曲線將發(fā)生顯著改變，必須對(duì)連接管路模型進(jìn)行修改。

3.旋轉(zhuǎn)組件阻塞

當(dāng)水泵的旋轉(zhuǎn)組件受到阻塞時(shí)，電機(jī)的理論輸出機(jī)械功率將不得不分出一部分來克服旋轉(zhuǎn)組件受到的額外阻力做功，因此，根據(jù)電機(jī)模型計(jì)算得到的電機(jī)理論輸出機(jī)械功率與水泵輸入軸功率將不再相等。

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