农用水泵（精选九篇）
农用水泵 篇1
1.泵组的安装要讲究准确牢靠, 作业时不可有明显的震动。若水泵抽水时有异响或轴承烫手 (温度高于60℃) 以及泵轴密封处渗水大于每分钟60滴时, 一定要查明原因, 及时排除故障。
2.日常拧动的螺丝, 如填料压盖螺丝、灌水堵等, 应用合适的扳手、合理的扭矩拆装, 不要用手钳拧, 以防丝扣或螺帽滑扣;其余螺丝可在螺丝表面抹些润滑油或定期用油布擦拭;放水螺丝如不常用易锈死, 所以买回新水泵后, 应先把放水堵拧下, 在丝扣上涂些机油和白铅油, 以后每年换2~3次新油。
3.用机油润滑的水泵, 每月应更换1次润滑油;用黄油润滑的每半年换1次。要注意, 水泵用钙基润滑脂, 电动机用钠基润滑脂, 不要用错。因钠基润滑脂亲水, 在水泵上遇水会乳化成泡沫消散, 而钙基润滑脂怕高温, 用在电机上, 温度升高后易化掉。
怎样选购农用水泵等 篇2
近几年来，随着农业结构的调整，农民充分利用低山缓坡和荒滩资源，大面积发展高效农业，但这些地块往往难以自流灌溉，需购买水泵提水灌溉。那么，怎样选购合适的农用水泵呢？以下要诀供农民朋友参考。
首先，要因地制宜选购水泵。常用的农用水泵有3种类型，即离心泵、轴流泵和混流泵。离心泵扬程较高，但出水量不大，适用于山区和井灌区；轴流泵出水量较大，但扬程不太高，适于平原地区使用；混流泵的出水量和扬程介于离心泵和轴流泵之间，适于平原和丘陵地区使用。用户要根据本地的地况、水源和提水高度进行选购。
其次，要适当超标选水泵。确定水泵类型后，要考虑其经济性能，特别要注意水泵的扬程和流量及其配套动力的选择。必须注意，水泵标牌上注明的扬程（总扬程）与使用时的出水扬程（实际扬程）是有差别的，这是因为水流通过输水管和管路附近时会有一定的阻力损失，所以实际扬程一般要比总扬程低10%～20%，出水量也相应减少。因此，实际使用时，只能按标牌所标扬程和流量的80%～90%估算，水泵配套动力的选择，可按标牌上标明的功率选择，为了使水泵启动迅速和使用安全，动力机的功率也可略大于水泵所需功率，一般以高出10%左右为宜；如果已有动力，则选购水泵时可按动力机的功率选与之相配套的水泵。
最后，购水泵的手续要齐全。选购水泵时还要审验“三证”，即农业机械推广许可证、生产许可证和产品检验合格证，只有三证齐全，方能避免购置淘汰产品及劣质产品。（钱录庆）
怎样识别伪劣农机产品
为避免买到伪劣农机产品，机手在购买农机产品及配件时应当注意以下几点：
1.看有无产品合格证。正规的产品均有生产出厂的产品合格证、说明书，若没有，则多为假冒伪劣产品。
2.看外包装有无生产厂名。正规的产品包装较讲究，在明显的位置上标有产品名称、规格、型号、数量和生产厂名。伪劣产品包装粗糙低劣。
3.看产品有无锈蚀。有些零配件由于保管不善或存放时间过长，造成锈蚀、断裂、氧化、变色、老化等。若有以上现象不要购买。
4.看产品有无扭曲变形，有无裂纹。伪劣产品从外观上查看，光洁度低，有明显的裂纹、砂孔、夹渣、毛刺等缺陷。
如何选购小型农用水泵 篇3
1. 选商家
用户选择水泵时，最好是到农机部门认可的销售点，一定要认清生产厂家, 并且看清牌号和产品质量合格证。千万不能购买“三无” (无生产厂家、无生产日期、无生产许可证) 产品，否则出现了问题，用户难以维护自己的合法利益。
2. 选品牌
作为一般用户，由于通常情况下没有专业知识，很难确定购买那种品牌的水泵，最好的方法是咨询水泵方面的行家。如果实在无人咨询，不妨去咨询一些老的水泵用户，尤其是那些与自己使用条件相近者，买这些用户信得过、质量可靠而又比较成熟的产品，不失为一种明智的选择。同时，应根据当地的电源情况来决定用单相泵或三相泵，没有三相电源的地方必须选择单相泵，有三相电源的地方就要尽量选择三相泵。因为三相泵和单相泵比较，三相泵比较经济且振动小、体积小、重量轻。
3. 选种类
选择小型农用水泵时，应根据当地的水源情况、动力配套、经济效果以及排灌实际需要来确定。一般在水网地区，地势低洼，需提水与排水扬程均不高，多在1～3m左右，一般选用低扬程的轴流泵，其次是混流泵;平原地区提水扬程介于4～6m，主要选用混流泵，其次是轴流泵;在丘陵地区，由于地势起伏，灌溉扬程较高，常采用多级提水站，因此主要选用离心泵，其次是混流泵。
4. 选扬程
所谓扬程是水泵进口与出口的压力差，也就是水从水泵进口至出口单位重量水的能量增加量，单位为“米水柱”，简写为 (m) 。扬程在数值上为两水面的实际垂直差与水在传导管中流动时因摩擦等损失的扬程之和，而并不是提水高度，明确这一点对选择水泵尤为重要。水泵扬程大约为提水高度的1.15～1.20倍。如某水源到用水处的垂直高度20m，其所需扬程大约为23～24m。选择水泵时应使水泵铭牌上的扬程最好与所需扬程接近，在这样的情况下，水泵的效率最高，使用会更经济。但不要求绝对相等，一般偏差只要不超过20%，水泵都能在较节能的情况下工作。可扬程不能过大或过小，若选择扬程远远小于所需扬程的一台水泵，往往会不能满足用户的需要，即便是能抽上水来，水量也会小得可怜，甚至会变成一台“闲泵”。若选的扬程过大，出现高扬程的泵用于低扬程，便会出现流量过大，导致电机超载，若长时间运行，电机温度升高，绕组绝缘层便会加快老化，甚至烧毁电机。
5. 选出水量
水泵的出水量，指单位时间里能抽水的体积或重量，单位为立方米/小时或吨/小时。一般不宜选得过大，否则，会增加购买水泵的费用。应具体问题具体分析，一般的说，如用户自家吃水用的自吸式水泵，流量就应尽量选小一些的;如用户灌溉用的潜水泵，就可适当选择流量大一些的。但科学的选择泵的出水量，通常是通过抽水试验，查明出水量及相应的动水位，以确定井的出水能力。然后考虑井泵配套，使泵的额定流量与井的出水量大致相符，泵的允许吸程与井的动水位相适应。
6. 选配套动力
小型农用水泵的动力有电力和热力两种。前者一般为三相或单相电动机，后者为柴油机。水泵型号选定后，按以下要求选择动力：
(1) 选类型、一般选用鼠笼型，仅在电网容量很小、不足以保证鼠笼型电动机启动的情况下，才考虑选用绕线型。在干燥、灰尘不多处采用防护式;在尘土飞扬、水花四溅处采用封闭式;浸水工作者可用密封式。当水泵的抽水负荷连续均匀时，电动机应选用连续工作制，其转速应尽量与水泵一致，便于直接启动，否则可选用转速较接近者进行间接传动。一般来说，只要供电可靠的地区，水泵的动力最好选择电动机，因为电动机与柴油机和汽油机相比，价格低，使用、维护和保养简单，运行费用也低。
新界泵业:中国农用水泵第一品牌 篇4
旺盛的销售给公司带来了丰厚的利润。公开数据显示，新界泵业2008年、2009年、2010年1-6月净利润分别约为2530.05万元、4704.96万元、2741.89万元，盈利能力得到稳步快速提升。面对广阔的市场需求，公司拟通过上市融资来突破资金瓶颈，解决产能不足的问题，进一步提高综合竞争力。
受益政策扶持 行业快速发展
中央政府一直把解决“三农”问题作为政府工作的重中之重，逐年加大农业补贴力度，尤其农机购置补贴更受关注。今年1月下发的“中央1号文件”就进一步增加了农机购置补贴，这使得农民购置农机的积极性更加高涨。而目前已有多家券商预测2011年的“中央一号文件”中，国家将继续重视农业基础设施建设，其中水利建设将依然是农业投资的重头戏。
新界泵业主要产品为农用水泵，是服务于“三农”的重要通用机械。农用水泵广泛应用于农业灌溉、乡镇居民取水及输送、农村污水处理等多个领域，相关公司将直接受益“三农”相关政策的扶持。农用水泵已被列入《2009-2011年支持推广的农业机械产品目录》，而进入该目录的产品将有资格进入农机购置补贴范围。据了解，新界泵业已有多个型号产品进入该目录，有利于公司产品的销售。
农用水泵对保障粮食安全和农业可持续发展具有极其重要的意义，市场空间也越来越大。中国农机协会排灌分会预计2015年全球农用水泵需求将超过60亿美元，发展中国家则是全球农用水泵市场增长的主要动力。由于非洲、南美、东南亚等地的发展中国家农用水泵基本依赖进口，而中国农用水泵产品以极高的性价比优势，成为这些地区进口农用水泵的首选供应商。中国农机协会预计，我国农用水泵产品2012年销售额将达到181.9亿元，其中出口额将达到73.6亿元，农业水泵行业将得到快速发展。
销量全国第一 渠道遍布世界
我国农用水泵生产企业总体技术水平参差不齐，大多数企业没有形成品牌竞争力和规模化生产能力，而市场占有率正逐步向少数具有品牌优势的企业集中。新界泵业多年来专注于农用水泵的经营，2007年、2008年和2009年农用水泵销量分别为106.8万台、107.3万台、133.1万台，三年稳居国内行业第一。“新界”也成为国内农用水泵第一品牌，荣获“中国驰名商标”称号。
有别于国内大多数企业“贴牌出口模式”，新界泵业坚持以自有品牌“SHIMGE”参与国际竞争，已在70多个国家和地区注册的“SHIMGE”商标，成为在海外市场的知名品牌。即使在全球金融危机的背景下，公司2008年农用水泵海外销售量较上年增长31%，2009年较上年继续增长约10%。稳步上升的海外销售进一步彰显了“SHIMGE”品牌的国际竞争优势。
目前，新界泵业已经拥有健全的营销网络。公司在全国拥有700多家批发商和3000家多分销商，充分渗透各领域客户。公司还拥有约240家稳定的海外客户群体，产品覆盖了亚洲、非洲、美洲、欧洲等70多个国家和地区，已经具备一定的国际影响力和竞争力。公司还表示将进一步开拓国际市场，尤其是欧美市场是未来战略重点之一。
募资扩大产能 未来业绩可期
新界泵业近三年产销率平均达到98.17%的高水平，公司拟结合未来市场需求，扩大产能，提升市场占有率。新界泵业本次募集资金将用于“年产100万台农用水泵建设项目”和“技术中心建设项目”。项目达产后将新增农用水泵产能100万台/年，有利于巩固和扩大产品市场份额，提升企业自主创新能力。
怎样检修、维护好农用水泵 篇5
1. 泵轴
作用及构造:泵轴的作用是传输动力及带动水泵叶轮转动, 泵轴一般用轴承支承, 一端装有联轴器或皮带轮, 叶轮固定在另一端或中间。轴流泵轴较细长, 与橡胶轴承和填料的接触段表面镀有铬或镶有不锈钢套, 以增加耐磨性和抗蚀性。某些离心泵和混流泵的轴, 在与填料接触段上装有轴套, 以保护轴不与填料直接接触, 磨损后只需调换轴套, 以延长轴的使用寿命。
检修:水泵运行一段时间后, 泵轴易出现弯曲及磨损, 除因运行时间太长、拆装运输等不小心将轴弄弯外, 主要原因为轴本身的制造质量有问题, 如强度或刚性不够、热处理未达到要求、叶轮装配不平衡、动力机轴与泵轴不同心、皮带拉得过紧、轴承安装歪斜、润滑不良等, 使泵轴早期磨损或弯曲。出现这种现象后, 应及时予以检修, 以确保水泵的正常运行, 否则会引起转子的不平衡和动静部分的磨损。
初步确认泵轴弯曲后, 在有条件的地方, 可在平台或车床上用千分表检查, 也可将泵轴架在V型铁上, V型铁要放稳固, 再把千分表支上, 表杆指向轴心, 然后缓慢地扳动泵轴, 在轴有弯曲的情况下, 每转一周, 千分表有一个最大读数和一个最小读数, 两读数之差表明轴的弯曲程度。校直轴的方法很多, 但对水泵来说, 现场最简便易行的方法是捻打直轴法。直轴时, 把轴放在硬木上 (或垫有铜皮的方铁上) , 凹面朝下, 用锤子、捻棒敲打。敲打时先从弯曲度最大的地方开始, 受打的范围为圆周的1/3, 可预先在轴上画好。1/3圆弧中心打的次数要多一些, 愈到两边打的次数愈少, 最初伸直较快, 以后较慢。在捻打过程中还要及时测量轴弯曲的变化情况, 不要打过头。校直时的支承物比捻棒要软, 且与之接触面要大。
对使用时间较长、磨损太大的轴应换新轴, 有轴套的泵轴磨损后可调换新轴套。另外, 可在轴磨损处进行喷镀或焊补, 然后再加工到所要求的尺寸精度。
2. 叶轮
作用及构造:水泵叶轮的功用是将动力机的机械能传递给水并使水的能量增加。叶轮由叶片和轮毂组成, 叶片与轮毂有铸为一体的, 也有将叶片制成可调式装配在轮毂上的。叶轮有封闭式、半封闭式、开敞式之分。离心式水泵叶轮叶片厚度一般3~6 mm, 叶片数目为6~10个, 叶片过少会在叶轮槽道内产生涡流, 叶片过多则又会增加液流的磨擦损失。为减少容积漏泄损失, 叶轮入口常设有密封环。
检修:叶轮出现磨损或打坏的一般原因为叶轮不平衡或安装不当;由于泵轴弯曲, 泵轴与动力机轴不同心, 轴承或填料磨损太多等;受泥砂冲刷磨损成沟槽;杂物被吸入叶轮中, 打坏叶轮, 发生气蚀, 产生蜂窝状的空洞等。若叶轮磨损太多或已打坏, 一般应更换新叶轮。局部损坏可进行焊补, 也可以用环氧树脂砂浆修补叶轮, 即在整个被磨损的叶片上涂覆一层环氧树脂砂浆, 可收到比较好的防治效果。修复后的叶轮一般应进行静平衡试验。
3. 压水室
作用及构造:水泵压水室由涡壳、导叶体等组成。压水室的作用是消除水的旋转运动, 并使其转化为压力能, 以将水送往出水管或下一级叶轮。离心泵和混流泵常见的压水室是螺旋形的, 称为涡壳。它一般用单级单吸式、单级双吸式、多级中开式水泵。
检修:由于冷热、压力过大或安装不当、搬运碰撞等原因, 可能使涡壳或导叶体发生裂纹。检查一般用小锤轻轻敲打泵壳, 若声音碎哑, 说明有裂纹, 为判断部位和长短, 可在泵壳上浇上煤油, 然后擦干, 再涂上一层白粉, 沿着裂纹的白粉因煤油涌出而出现斑点, 裂纹清晰可见。裂纹不长、密封要求不严的部位可在裂纹两端各钻1个小孔, 使裂纹不再扩张, 以作为临时解决的措施。裂纹大、密封要求严的部位应进行冷、热焊补。
农用水泵的检修与保养 篇6
农械化和农田水利机械化所使用的主要机械, 而用的重要组成部分农用水泵又是排灌, 对农机械水用水泵进行必要的检修泵最佳保养, 的工作状态使这些机械, 对保处于的极其重要的意义证农业的丰产丰。收有着检1.泵轴
修作用及构造:泵轴的作用是传输动力及带与一般用轴承支承动水泵叶轮转动, , 一端泵轴保陈装有联轴器或皮带轮, 养叶轮固定在另一端或晓间。轴流泵轴较细长, 与中
橡胶轴承和填料的接触段表面镀有铬或镶有不锈钢套, 以增加耐磨性和抗蚀性。某些离心泵
青
和混流泵的轴, 在与填料接触段上装有轴套, 以保护轴不与填料直接接触, 磨损后只需调换轴套, 以延长轴的使用寿命。
检修:水泵运行一段时间后, 泵轴易出现弯曲及磨损, 除因运行时间太长、拆装运输等不小心将轴弄弯外, 主要原因为轴本身的制造质量有问题, 如强度或刚性不够、热处理未达到要求、叶轮装配不平衡、动力机轴与泵轴不同心、皮带拉得过紧、轴承安装歪斜、润滑不良等, 使泵轴早期磨损或弯曲。出现这种现象后, 应及时予以检修, 以确保水泵的正常运行, 否则会引起转子的不平衡和动静部分的磨损。
初步确认泵轴弯曲后, 在有条件的地方, 可在平台或车床上用千分表检查, 也可将泵轴架在V型铁上, V型铁要放稳固, 再把千分表支上, 表杆指向轴心, 然后缓慢地扳动泵轴, 在轴有弯曲的情况下, 每转一周, 千分表有一个最大读数和一个最小读数, 两读数之差表明轴的弯曲程度。校直轴的方法很多, 但对水泵来说, 现场最简便易行的方法是捻打直轴法。直轴时, 把轴放在硬木上 (或垫有铜皮的方铁上) , 凹面朝下, 用锤子、捻棒敲打。敲打时先从弯曲度最大的地方开始, 受打的范围为圆周的1/3, 可预先在轴上画好。1/3圆弧中心打的次数要多一些, 愈到两边打的次数愈少, 最初伸直较快, 以后较慢。在捻打过程中还要及时测量轴弯曲的变化情况, 不要打过头。校直时的支承物比捻棒要软, 且与之接触面要大。
对使用时间较长、磨损太大的轴应换新轴, 有轴套的泵轴磨损后可调换新轴套。另外, 可在轴磨损处进行喷镀或焊补, 然后再加工到所要求的尺寸精度。
2.叶轮
作用及构造:水泵叶轮的功用是将动力机的机械能传递给水并使水的能量增加。叶轮由叶片和轮毂组成, 叶片与轮毂有铸为一体的, 也有将叶片制成可调式装配在轮毂上的。叶轮有封闭式、半封闭式、开敞式之分。离心式水泵叶轮叶片厚度一般3~6mm, 叶片数目为6~10个, 叶片过少会在叶轮槽道内产生涡流, 叶片过多则又会增加液流的磨擦损失。为减少容积漏泄损失, 叶轮入口常设有密封环。
检修:叶轮出现磨损或打坏的一般原因为叶轮不平衡或安装不当;由于泵轴弯曲, 泵轴与动力机轴不同心, 轴承或填料磨损太多等;受泥砂冲刷磨损成沟槽;杂物被吸入叶轮中, 打坏叶轮, 发生气蚀, 产生蜂窝状的空洞等。若叶轮磨损太多或已打坏, 一般应更换新叶轮。局部损坏可进行焊补, 也可以用环氧树脂砂浆修补叶轮, 即在整个被磨损的叶片上涂覆一层环氧树脂砂浆, 可收到比较好的防治效果。修复后的叶轮一般应进行静平衡试验。
3.压水室
作用及构造:水泵压水室由涡壳、导叶体等组成。压水室的作用是消除水的旋转运动, 并使其转化为压力能, 以将水送往出水管或下一级叶轮。离心泵和混流泵常见的压水室是螺旋形的, 称为涡壳。它一般用单级单吸式、单级双吸式、多级中开式水泵。
检修:由于冷热、压力过大或安装不当、搬运碰撞等原因, 可能使涡壳或导叶体发生裂纹。检查一般用小锤轻轻敲打泵壳, 若声音碎哑, 说明有裂纹, 为判断部位和长短, 可在泵壳上浇上煤油, 然后擦干, 再涂上一层白粉, 沿着裂纹的白粉因煤油涌出而出现斑点, 裂纹清晰可见。裂纹不长、密封要求不严的部位可在裂纹两端各钻1个小孔, 使裂纹不再扩张, 以作为临时解决的措施。裂纹大、密封要求严的部位应进行冷、热焊补。
如何正确使用农用潜水泵 篇7
1. 选购适合自己需要的优质产品
农户选择潜水泵前, 应先考虑自己的用水量和扬程。一般用户所需扬程最好选择与水泵铭牌上扬程相等, 若不相等, 偏差不能超过20%;水泵流量选择要与水源的来水量和用水量相适应:这样使用才能经济, 效率才能达到最高。购买地点应选择农机部门认可的销售点或专卖店, 千万不能购买“三无”产品, 即无生产厂家、无生产日期、无生产许可证的产品。同时, 应根据使用地电源情况来决定选单相泵还是三相泵, 没用三相电源的地方只能选择单相潜水泵。
2. 正确安装
安装潜水泵前, 应先用500 V兆欧表测量绝缘电阻, 若在常温下绝缘电阻低于5兆欧, 应进行烘干处理, 再投入使用。潜水泵的安装位置要正确, 充油式潜水泵潜入深度应在0.35~3.0 m之间, 最深不得超过10 m;干式、半干式、充水式潜水泵, 潜入深度为1 m, 过深将影响机械密封作用。潜水泵在潜入水中时, 应垂直吊起, 不能横卧着, 更不能陷入泥中, 否则会导致电机散热不良而烧坏电机绕组。应特别注意, 潜水泵在下水、出水和在水中时, 必须拉住“耳攀”上的绳子, 切勿使电缆受力, 以免引起电源线断裂。
3. 科学配电
电源线径应按潜水泵的功率选择, 电缆线应架空, 电源线不宜太长, 若电源与水源较远, 应适当加大电缆的截面积, 并尽量减少接头, 以减少线路降压, 避免供电电压过低。一般10 k W以下的潜水泵可直接启动, 10 k W以上的应采用降压启动。对直接启动的小潜水泵, 控制设备最好选用自动空气断路器, 若无此种电器, 也可用闸刀开关控制, 但须根据潜水泵的工作电流安装合适的熔丝。另外, 为确保用电安全, 两级漏电保护措施不能少。第一级是保护接地, 可在电源或水泵附近的潮湿地中埋入一根长度1 m以上的金属棒作为地体, 通过潜水泵的电缆线与潜水泵的金属外壳相连;第二级是安装动作电流, 不得大于30 m A, 动作时间也不得大于0.1 s的漏电保护器。两级漏电保护应相互补充, 当一种漏电保护失效时另一种漏电保护作为备用, 这样可有效避免潜水泵漏电引起的触电事故和电能损失。
4. 电机的旋转方向要正确
对于使用三相电的潜水泵, 应搞清电机的旋转方向。因为现在有许多类型的潜水泵正转和反转时皆可出水, 但反转时出水量小、电流大, 其反转时间长了会损坏电机绕组。若潜水泵开机后, 出现叶轮反转时, 应立即停车, 调换电缆中三相芯线中的任意两相, 即可使之正转。
5. 启动不宜过于频繁
潜水泵的启动电流可达到额定电流的7~15倍, 若频繁启动, 电机内热量积聚, 温度升高, 影响绕组绝缘性能, 缩短电机使用寿命, 甚至烧毁绕组。另外, 潜水泵停转时会产生回流, 若停机后立即开机会使电机负载启动, 导致启动电流过大而烧坏绕组。因此, 必须等管内的存水回流完毕后, 才能启动。一般潜水泵停机后, 如需启动, 应间隔3 min以上, 以使电机散热降温。同时, 还应特别注意:潜水泵不能脱水运转, 若在无水条件下试运转, 不得超过5 min, 否则, 电机会因过热而烧毁。在抽水过程中, 当水位不断下降时, 须注意观察, 不得让潜水泵露出水面进行工作。
6. 避免在电压异常时开机
电压过高或过低都会使潜水泵升温过高, 缩短使用寿命甚至烧毁潜水泵。当相电压低于198 V, 线电压低于342 V时, 单相潜水泵电机转速下降, 达不到额定转速的70%, 若启动离心开关就会闭合, 造成启动绕组长时间通电而发热甚至烧坏绕组和电容器 (指电容启动式潜水泵) ;相反, 电压过高, 引起潜水泵电流过大而烧坏绕组:因此, 潜水泵在作业中, 应有专人值班, 随时观察电源电压值, 若低于额定电压10%以下, 或高于额定电压10%以上时, 应使电机停止运转, 找出原因并排除故障后, 再开机使用。
7. 不允许长期超负荷使用
为避免潜水泵长期超负荷作业, 不要把低扬程泵用于高扬程作业;对清水型潜水泵, 不要抽含沙量大的水 (为防止泥沙杂草等杂物堵塞潜水泵网格孔或卡住水泵叶轮, 可在潜水泵外面用竹网或铁丝网罩住) 。另外, 值班人员还必须随时观察电流值是否在潜水泵规定的范围内, 若发现电流大于潜水泵额定电流的20%时, 应停机检查。
8. 禁止在淤泥中使用
潜水泵在使用时, 如果沉入泥中, 会导致散热不良而烧坏电机绕组, 因此, 潜水泵一定不能在淤泥环境中使用。为防止潜水泵沉入淤泥中, 应在潜水泵下水前清除其工作环境内淤泥, 有条件的还应采用栅栏护罩把潜水泵罩住, 以避免废弃物堵住进水栅栏, 导致电机发热出水不畅, 甚至烧毁。
9. 设置安全警示标志
为预防意外事故的发生, 应在潜水泵附近设置明显的警示标志, 防止人员、牲畜等在潜水泵出口和潜水泵水面附近接触水源。另外, 为确保安全, 当发现潜水泵有漏电现象时, 应立即切断电源, 检查处理。
1 0. 停用期间应妥善保管
我国农用水泵的现状与发展 篇8
近年来, 党中央、国务院对“三农”问题持续关注, 农民生活水平显著提升, 农村改革持续深入, 农业机械化水平不断提高。我国农用水泵行业作为普及率较高的农机类产品, 受国家加强农业机械化改革力度的影响, 发展势头良好。
1 我国农用水泵宏观分析
农用水泵主要指在农业生产、农村建设和农村居民生活取水过程中使用的水泵产品。主要应用于水田补排水、旱地浇灌、喷灌或排水;果园浇灌、林地浇灌、草地浇灌或喷灌;养殖业增氧、补排水;畜牧业污水污物排放、净水输送、产成品的输送等 (如挤奶) ;化粪池、沼气池污水污物排放等领域;井用取水、深井提水、水管增压、水塔送水、热水器增压等多个场合。
农用水泵根据其产品特性的不同广泛应用于农林牧渔业的各个细分领域。就应用领域来分, 主要有5大产品类型:小型潜水电泵、污水污物潜水电泵、井用潜水电泵、自吸泵和旋涡泵。目前, 我国生产农用水泵的企业3 000多家, 主要分布在浙江、江苏、山东、辽宁、山西、福建和广东等省, 其中浙江省温岭市是全国最大的农用水泵生产基地, 形成了我国最大农用水泵产业集群。
近年来, 我国农业生产、农村基础建设、农民安全用水以及农村环境保护等涉农事业快速发展, 带动了国内各种农业机械行业发展, 也带动了国内农用水泵行业的快速发展。尤其是在国家“三农”政策、《中华人民共和国农业机械化促进法》、《全国农业机械化发展“十一五“规划》等相关法规以及国家农业财政大力支持下, 国内农用水泵行业发展势头良好, 产销市场一直呈快速增长势头, 预计未来几年这种发展势头仍将持续。
据国家统计局公布的数据分析, 自2004年国家正式颁布《中华人民共和国农业机械化促进法》以来, 先列入农机购置补贴范围之列, 并得到实质性补贴的大型农机类产品保持着较快增长。如先行进入农机购置补贴的我国大中型拖拉机产品, 2006—2008年年复合增长率超过15%。以此为参照, 在国家农业财政补贴政策下, 被列入农机补贴目录的农机产品将先后进入持续增长的周期。
农用水泵作为我国小型农机产品的代表产品之一, 已于2009年正式进入农机购置补贴申报目录, 以新界、大元为代表的部分农用水泵知名品牌也将正式进入农机补贴目录, 这也预示着农业水泵行业市场也将进入新一轮持续增长周期。
根据中国农业机械工业协会排灌机械分会2010年1月对农用水泵行业内前20家重点企业的调研并结合海关相关数据, 统计分析得出, 2009年我国农用水泵行业总产值134.2亿元, 较2008年的128.0亿元高出近5个百分点。考虑到金融危机后带来的原材料价格下降, 2009年我国农用水泵销售量虽有所放缓, 但其总产量较2008年增加了10%以上, 增长势头良好。
根据行业生命周期发展理论, 近年来, 我国农用水泵行业呈现技术渐趋稳定、产销市场快速增长、进入壁垒提高和产品品种日益完善等特点, 国内农用水泵行业进入成长期, 消费市场已经步入快速增长阶段。预计农用水泵产品正式进入国家农机购置补贴目录后, 2010年以后我国农用水泵行业总产量有望保持10%以上的增长。至2012年农用水泵产品的农机补贴在全国各省市自治区落实后, 我国农用水泵行业年产量将保持12%以上的高速增长, 将达7 000万台/年。
我国农用水泵出口市场, 伴随着世界经济快速发展和金融危机突然爆发, 经历了一个从高速增长到增速减缓的过程。近期, 随着世界经济的快速好转, 农用水泵出口市场也随之快速转暖。预计未来, 受金融危机的后续影响, 虽然国外农用水泵市场仍处于非饱和状态, 欧美发达国家农用水泵出口市场会有所减缓, 但是占大多数的发展中国家由于经济快速发展所带来的大量需求, 农用水泵出口市场仍将继续增长, 但增长势头有所放缓。
据统计, 2009年我国农用水泵出口交货值达54亿元, 相比2008年的50亿元增长了8%, 比2007年增长了15%。受金融危机影响, 2009年, 我国农用水泵出口市场增速有所下降, 但其出口量仍然维持在增长水平, 详见表1。
预计, 受金融危机后续影响, 我国农用水泵出口市场将有所放缓, 2010—2012年我国农用水泵出口市场将保持在11%左右的增长率, 2012年我国农用水泵出口量将达3 570万台。
2 农用水泵各主要产品类型市场分析
2.1 小型潜水电泵
小型潜水电泵广泛应用于农田排灌、果园林园灌溉、水产养殖等领域, 是农用水泵产品系列中应用领域最为广泛、市场需求量最大的产品之一。小型潜水电泵主体市场在国内, 出口市场约占其总体市场的1/4。2009年我国小型潜水电泵销售量约为1 510万台 (含出口) , 目前, 国内生产小型潜水电泵的厂商主要集中在温岭地区。新界泵业、大元泵业、大福泵业、海城三鱼泵业和山东名流实业等企业在市场占据主导地位。小型潜水电泵主要应用于以下领域。
(1) 农田灌溉。我国是一个农业大国, 现有耕地约1.2亿hm2, 其中有效灌溉面积仅0.58亿hm2, 但水资源分布极不均衡。小型潜水电泵是农田灌溉和排水最必不可少的农机产品之一, 在农业抗旱排涝、保证增产丰收中起着重大的作用。
(2) 果园灌溉。我国是“世界第一果园”, 水果年产量约占全球总量的17%, 果林种植面积约1 000万hm2。随着果园建设的推进, 种植面积将进一步扩大, 园林浇灌用小型潜水电泵需求将迅速增加。
(3) 草场灌溉。中国牧区天然草原面积大约有2.67亿hm2, 其中可利用草原面积大约有2.27亿hm2。由于我国大部分草原处于干旱、半干旱地区, 90%的可利用草原正不同程度退化, 牧草地沙化现象越来越严重, 严重制约我国畜牧业的发展, 牧草地的保护刻不容缓。我国在“十一五”期间, 计划发展灌溉饲草料地26.7万hm2, 规划到2020年, 再发展灌溉饲草料地80万hm2, 为使全国大部分退化天然草场恢复到20世纪80年代初的状况创造必要的水利条件。因此, 小型潜水泵作为草场灌溉系统中的重要配套设备, 未来该领域的市场需求将增长迅速。
(4) 水产养殖。2007年, 我国水产养殖面积达563.27万hm2, 其中池塘养殖面积为177万hm2, 呈逐年增长态势。小型潜水电泵在水产养殖中的增氧、调节水质、水置换等方面需求旺盛。
根据调研, 综合各应用领域的发展状况, 预计在未来的几年内, 小型潜水电泵的市场将保持8%左右的增长, 按近年来出口与内销的比例分析, 2012年国内小型潜水电泵需求量将达1 440万台, 出口量将达470万台。
2.2 污水污物潜水电泵
污水污物潜水电泵广泛用于农村畜禽养殖业、农村生活污水污物处理和农村沼气建设等领域。近年来, 随着我国农村建设事业的发展, 污水污物潜水电泵国内市场需求增长较快, 而占1/5的出口市场增长相对较平稳。2009年我国污水污物潜水电泵销售量达330万台 (含出口) , 在该市场领域中, 丰球泵业、宁波巨神、泰州泰丰、江苏亚太以及新界泵业占据较大市场份额。污水污物潜水电泵主要应用于以下领域。
(1) 农村污水污物处理。我国13亿人口中有7亿农民分散居住在辽阔的国土上, 保守估算目前我国7亿农民每年排放的生活污水总量可达260亿t。由于我国广大农村的生活污水还没有采取污染治理措施, 排放的污水基本以漫流、渗透的方式排向农田和水体, 形成广泛的面源污染。目前, 40%的经河水系断面水质不能达到功能区划标准, 绝大多数的湖泊水库处于不同程度的富营养化状态, 河口与近岸海域有机污染严重, 赤潮频繁发生, 且危害面积逐年扩大。随着国家对环保重视程度的加强, 农村污水处理用泵已呈现巨大商机, 并将形成巨大的市场。
(2) 养殖业排水排污处理。作为世界第一的畜禽养殖大国, 2006年我国牲畜的存栏量约10亿头 (不含禽蛋类) 。我国畜禽养殖排泄的废弃物总量已超过25亿t (2006年数据) 。养殖业污水的排放和处理问题, 越来越紧迫地上升到一个新的高度。污水污物潜水电泵未来市场广阔。
(3) 农村沼气建设。在建设社会主义新农村过程中, 国家大力推广农村沼气建设, 既有利于农村污水处理问题的解决, 又能很好地化解农村能源供应问题。仅2009年, 作为农村能源建设和农村节能减排重要内容的农村沼气建设总投资达30亿元, 用于建设225万户户用沼气、3万多个农村沼气乡村服务网点和7 500多个养殖小区和联户沼气工程。根据农业部颁布的《全国农村沼气工程建设规划》, 到2010年, 全国农村户用沼气总数要达到4 000万户, 占适宜农户的30%左右。政府也计划2010年在农村地区增加500万沼气用户, 并解决6 000万人安全饮水问题 (数据来源:2009年政府三农工作报告) , 年产沼气155亿m3。在这个过程中, 沼气池污水的排放等将大量使用污水污物潜水泵。
根据调研, 综合各应用领域的发展状况, 预计未来两年, 随着国内外对农村环保问题的不断重视, 污水污物潜水电泵的市场将保持12%以上的增长。考虑农用水泵产品受农机补贴政策的影响以及市场经济长远向好因素影响, 2012年以后几年市场增长预计将达15%左右。按近年来出口与内销的比例分析, 预计2012年国内污水污物潜水电泵需求量将达380万台, 出口量将达95万台。
2.3 井用潜水电泵
井用潜水电泵是将井中的水提送到地面的抽水机械。随着工农业生产的发展和人们活动范围的扩展, 浅层地下水不断减少。井用潜水电泵作为旱地农业的一个重要农业机械产品, 区域地下水位下降以及我国大部分地区水资源匮乏的现状, 使得其市场需求大量增加。目前, 国内井用潜水电泵需求量增长势头良好, 市场需求逐渐放大, 约占45%的出口市场也同国内市场一样稳步增加, 大有齐头并进之势。2009年我国井用潜水电泵销售量达280万台 (含出口) 。井用潜水电泵产业中甘肃甘泉泵业、山西天海泵业、山东颜山泵业以及温岭东音泵业占据较高的市场份额。
井用潜水电泵广泛应用于旱地农业。截至2009年9月, 全国耕地受旱面积达到了1 840万hm2, 作物受旱面积906.7万hm2。此外, 346万人、166万头大牲畜发生饮水困难。深井提水是解决我国旱地农业缺水问题的一个重要手段。根据中国地质环境信息网数据, 在贵州山区, 一个深井取水工程投资约为26.8万元, 可解决580人和500多头牲畜的饮用水, 将大约13.3 hm2旱地改造成水田或水浇地。但用小水库、小山塘、小水窑这样的“3小”水利设施解决同等面积的土地灌溉问题, 需修建水池近100个和水渠约5 000 m, 需投入资金近100万元, 且不能解决长期干旱无水问题。打深水井开采利用地下水, 是解决更多山区农村缺水较为经济实用的方法。
打井找水是安全饮水工程的一个重要举措。以重庆、四川为例, 2008年, 重庆提出了5年打井10万口的目标, 仅2009年, 就完成了2.8万口;2004年以来, 四川“红层找水工程”打井近100万口。全国各地农村饮水安全工程的实施, 将极大地促进井用潜水泵需求量的增加。
根据调研, 综合各应用领域的发展状况, 深井潜水电泵在旱地农业中市场广阔;随着发展中国家旱地农业的发展, 出口市场的增长空间将进一步加大。预计在未来的几年内, 深井潜水电泵的市场将至少保持9%的增长率, 按近年来出口与内销的比例分析, 预计2012年国内井用潜水电泵需求量将达210万台, 出口量将达170万台。
2.4 自吸泵
自吸泵产品主要用于浅水井特别是钢管井的取水和自来水管路的增压。打井的成本与井的直径、深度有密切关系。在一些水位较浅的地区, 如果井口打得很大, 使用井用潜水泵产品, 成本会大大增加, 因此, 在这些地区, 采用钢管井的很多, 这就要求配备的泵必须是在陆上使用且具有一定的自吸能力, 自吸泵刚好能满足此要求, 因此得到广泛应用。随着国家饮水安全工程的实施, 农村自来水普及率越来越高。但农村自来水普遍存在压力偏小, 压力不稳定等问题, 影响了居民用水质量, 采用自吸泵增加管路压力, 能很好地解决这些问题。2009年我国自吸泵销售量达1 020万台 (含出口) , 其中约1/5为出口。在该产品市场领域中, 新界泵业、大元泵业、广东凌霄和台州凌霄占据较大的市场份额。
自吸泵的市场主要针对于社会主义新农村建设中解决农村居民饮用水问题。长期以来, 农村尤其是边远地区, 一直无法摆脱“高氟、高砷、苦咸、污染及微生物病害”等水质问题的困扰。就此我国制定《全国农村饮水安全工程“十一五”规划》, 计划投资655亿元, 解决1.6亿农村人口的饮水安全问题, 并力争到2015年基本解决全国农村饮水安全问题。截至2009年底, 我国仍有约2.7亿农村人口的饮水安全问题等待解决。自2006年《中共中央、国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》下发后, 全国各地新农村建设如火如荼开展。而解决农村居民饮水问题, 是社会主义新农村建设的最重要的组成部分之一。
根据调研, 综合其应用领域的发展状况, 预计未来两年, 随着国家新农村建设工作的不断深入以及出口市场的拉动, 我国自吸泵的市场将保持11%以上的增长。考虑农用水泵产品受农机补贴政策的影响, 2012年以后几年市场增长将达15%左右, 按近年来出口与内销的比例分析, 预计2012年国内自吸泵需求量将达1 150万台, 出口量将达290万台。
2.5 旋涡泵
在我国农用水泵产品中, 旋涡泵是国际市场需求最大的。据海关统计数据显示, 我国旋涡泵产品98%销往海外, 国内市场销售量极少。其广泛应用于农业现代化水平不高的亚非拉地区, 解决农村居民饮用水问题以及农村家庭供水系统管路增压。随着世界经济转暖以及发展中国家所带来的日益增长的市场需求, 旋涡泵出口市场仍将是一个快速增长的繁荣市场。2009年, 我国旋涡泵出口销售量达1 650万台, 行业内银象电器、安波电机、中山泵业、远东华美以及台州凌霄占据较大份额。
旋涡泵市场未来增长的主要动力将来自于亚非拉国家。世界发展中国家集中在亚非拉地区, 发展中国家农村现代化水平非常低。同时, 亚非拉地区又属于全球水资源最为匮乏的地区, 全球一类缺水 (绝对缺水) 国家和二类缺水 (经济缺水) 国家主要集中在亚非拉地区。亚非拉国家人口占全球人口总数的80%左右, 由于农村发展水平的落后, 还有相当多的人口处于缺水状态, 解决农民饮水问题, 是亚非拉国家当前十分紧迫的任务之一。旋涡泵在亚非拉国家农村现代化的过程中发挥重要作用, 市场需求前景十分广阔。
亚非拉国家由于工业基础薄弱, 或工业部门不健全, 不具备农用水泵生产能力, 绝大部分依赖进口, 特别是非洲、中东和东南亚一些国家, 几乎完全依赖进口。由于亚非拉国家总体经济发展水平还比较落后, 国民收入水平偏低, 因此, 在农用水泵产品的选择上, 中国旋涡泵产品由于其良好的性价比优势, 得到更多的青睐。
根据调研, 综合其应用领域的发展状况, 预计在未来的几年内, 随着国际经济形势的不断好转, 发展中国家市场需求的进一步释放, 旋涡泵市场将保持约12%的增长率, 2012年我国旋涡泵出口量将达2 310万台左右。
2.6 其他各类农用水泵
除以上5大类农用水泵外, 我们将在农业生产、农村建设和农民生活等相关领域所使用的农用水泵归为一类, 这类农用水泵占整个农用水泵市场份额不大。据官方不完全统计显示, 该类农用水泵国内国外市场基本上是各占半壁江山, 2009年销售量达400万台 (含出口) , 其未来发展形势平稳。
根据调研, 综合其应用领域的发展状况, 预计在未来的几年内, 随着中国经济的强劲发展和国外经济形势的不断转暖, 其他各类农用水泵的市场将保持10%左右的增长率。按近年来出口与内销的比例分析, 预计国内其他各类农用水泵需求量将达540万台, 出口量将达270万台。
综合以上我国农用水泵行业各主力产品类型市场情况, 我国农用水泵各主要产品销售收入现状及未来增长预测情况见表2。
3 我国农用水泵未来技术发展趋势
随着科技迅猛发展, 并基于可持续发展和环保的总体背景, 市场对农用水泵提出了更多新要求, 如提升效率、减少能耗、降低运行噪声、延长使用寿命、控制/监测的自动化和智能化等。只有自主创新能力强的企业, 才能更好、更快地转化科技成果, 进行技术升级, 并赋予产品更高的技术附加值。
3.1 节能化的发展方向
节能是中国能源战略和政策的核心。据了解, 中国能源利用的效率比先进国家约低10%, 以能源经济效率指标来衡量, 单位产品能耗比发达国家高20%~80%, 加权平均高40%左右。中国是世界上单位产值能耗最高的国家之一。“十一五”规划提出, 中国单位GDP能耗要降低20%左右。泵是国家要求节能的机电产品之一, 要求采用先进设计技术, 改善泵的性能, 扩大型谱范围, 增加品种, 淘汰低效泵, 使泵的效率达到国际水平。
3.2 产品寿命延长
随着国家对“三农”问题的不断关注, 农业机械化水平的不断提高, 对农用水泵产品可靠性、长周期连续运行时间提出了更高的要求。泵的可靠性和寿命主要取决于密封和轴承, 也与泵的振动、疲劳损坏等有关, 因此对泵的设计、零部件加工、安装、调试和维修等全方位地提出了更高的要求。
3.3 发展耐腐蚀、抗压原材料
随着农业机械化的不断深入, 对农用水泵的要求会越来越高, 特别是农用水泵的耐腐蚀材料研究和开发方面。目前耐腐蚀泵的材料主要是不锈钢等, 今后要发展无机非金属材料如陶瓷、玻璃钢、石墨和碳素制品, 以及合成有机高分子材料, 如塑料、玻璃纤维或碳纤维增强的工程塑料等。
3.4 提升计算机辅助设计应用水平
计算机辅助设计指的是充分利用计算机技术来进行产品的研究开发、设计、加工制造、试验和使用等, 其目的是提高产品的设计速度和加工水平, 满足用户的要求。主要内容包括CAD计算机辅助设计、CAM辅助制造技术、CIMS集成制造系统、自动监控、自动调节工况、变频技术应用和故障诊断分析等。
农用光伏水泵最大功率的跟踪方法 篇9
在偏远地区,光伏水泵能在没有电网供电的情况下独立工作。这使得光伏水泵在我国缺电农村地区有很大应用空间,如用于农业灌溉和居民用水等方面。做为光伏水泵的重要组成部分—光伏供电系统,价格较为昂贵。为了使其效费比更高,必需让光伏供电系统的能量产出最大化。通常采用最大功率跟踪(MPPT)技术来对光伏供电系统进行控制。
在众多的MPPT技术中,扰动观测(P&O)法[1]是最常使用的方法,它控制结构简单,需要的测量参数较少。这种算法是通过扰动可变控制,然后比较扰动后PV电源的瞬时输出之值与之前的值,因此在MPP过程中一直存在一定范围内的扰动和波动。电导增加法[2]是通过比较电导增量dI/dV的变化来实现的。它根据的原理是:当PV处于最大功率点(MPP)时,PV的输出功率与电压的微分值是零。这种算法的优点是在最大功率点处没有波动(静态时)。爬山法[3]也是光伏供电系统最大功率点跟踪常用的方法。该方法很简单,但是收敛的速度太慢,且很难在日照突变或者部分遮蔽的情况下跟踪最大功率点。光伏供电系统的P-V(功率-电压)特性在日照突变或部分遮蔽情况下显示出多个局部最大功率点,光伏供电系统的工作点会集中到一个局部最大功率点,而非P-V曲线上真正的最大功率点。
本文提出了一种基于改进型Fibonacci线性搜索算法的光伏供电系统的最大功率跟踪策略。这种方法能在日照突变或部分遮蔽情况下追踪最大功率点Fibonacci搜索算法经过改进可以用于时变的P-V特性曲线。当日照突变或部分遮蔽情况变化时,一个新的初始化功能被引入,来初始化搜索条件,并做一个大范围的搜索,从而得到实际最大功率。
1 Fibonacci顺序的线性搜寻法
以下是定义Fibonacci法序数的方法,即
根据式(1)可以计算出Fibonacci序数如下
Fibonacci线性搜寻一般用于单个变量函数的优化技术。这种方法不断地变化搜索限制范围,使其能在该范围内包含最优点。搜索移动的方向由方程在该范围内两个检验点的取值决定。
用接近法在函数f(x)上的一段指定的区域内寻找最小值,需要在函数上估计很多次,并寻找一个局部最小值。如果要减少在函数上估计取值的次数就需要有一个号的策略来确定在f(x)上的何处取估计值。有种方法比较有效,就是Fibonacci搜寻法。
假设有一给定的函数f(x)在区间[a0,b0]上是单调函数,选定一个值r0(0.5
在每个循环中,区间的长度是根据Fibonacci法来选定的。ai+1 和bi+1的值在下一个循环中给出。
当序数cn中的变量n为0时,或当满足条件|bk-ak|≤δ,|f(bk)-f(ak)| ≤ε时,搜寻结束[4]。
2 Fibonacci算法在光伏发电控制中的应用
当Fibonacci算法被用于光伏组件的MPPT控制时,变量x可被认为是光伏组件的电压、电流或是逆变器的任务周期D,函数f(x)作为输出值。原始的搜寻算法并不能直接应用于时变函数,如光伏发电系统的P-V特性曲线。因此,必须对这种方法做出一些修改,使其适用于实时最优控制。
2.1 对应于日照突变情况的修改
在这种方法中,Fibonacci序数被限定在c1与cn之间,cn是序数的最后一位。这种方法不断地变化搜寻范围,以在此范围内能捕捉到最优工作点。搜寻移动的方向由该范围内函数上的两个检查点决定,但最大功率点可能由于日照条件的突变而移出搜寻范围。在这种情况下,搜寻范围就要变大。如果由于日照情况突变而导致最大功率点脱出搜寻范围,搜寻范围的移动要与其保持同方向。搜寻范围的移动情况由移动的次数来确定,当搜寻范围向不同方向移动时,计数就被初始化。若向同一方向移动并且次数大于1次(这可以由参数M设定),搜寻范围就被扩大。当搜寻范围向同一方向移动的次数超过M次,而Fibonacci序数没有达到cn时,范围扩大程序就会执行。在下一个循环中,ai+1和bi+1的值由下式给出,即
控制参数的修正取决于常数M和N的取值,它会影响响应速度和稳态波动。M是搜寻中同方向移动的次数,N是限制和扩大搜寻的最大数。
2.2 相对于渐变型日照情况的修改
在每个控制周期中,输出功率在两个不同点被测量了两次。测量必须在同一时间内完成,因为日照情况可能在连续测量的间隔内发生变化。在渐变型日照情况下,测量的时间差会造成最大功率点跟踪的丢失。假定输出是线性变化的,可以通过本周期末测量得到的数据来纠正第1次测量得到的功率数据。具体公式为
式中 D—移动的方向;
Pi-1(x1+d)—开始时测得的值;
P′i(x2-d)—每个任务周期中间测得的值。
当太阳能电池组件被部分遮蔽时,P-V曲线上有多个最大功率点。Fibonacci算法会找到一个局部最大功率点,但通常不是真正的最大功率点。为此,引入一种新的修正函数,它将能找到实际最大功率点,即
若不满足方程(7),搜寻条件重新初始化。常数r根据实际数据来得到。如果r值太小,那么即使日照情况没改变时也会重新初始化。方程(7)中,r根据实际情况而定,一般定为0.2。
3 实验证明
3.1 实验系统的创建
实验系统的原理图如图1所示。
实验系统由光伏组件(300W)、PWM boost变换器(包括一个单脚的集成电源模块(IPM))构成。IPM的门极开关信号由DSP提供。采用TMS320LF2407A DSP来进行控制和产生PWM波形,从而使输出功率最大化。DSP能实现复杂的算法,控制boost变换器的开关,从而实现在各种条件下的快速响应[5,6]。变换器的输出电流、电压由连续的曲线来代替,以实现最大功率输出。DSP上的控制程序是由C语言编程实现的。Boost变换器电感为60mH,开关频率为10kHz,输出电压为200VDC,平滑电容为1000μF,控制周期设定为0.1s。Boost变换器的开关器件的工作周期是由DSP根据基于Fibonacci法的MPPT算法来计算得到的。Fibonacci序列中,cn的虚拟变量xi转化成boost变换器的任务周期D(0≤D≤1)。
决定任务周期的数字256是因为采用了8位整数参数M、N(分别设为1和8)。初始条件为
3.2 实验结果讨论
部分遮蔽的效果是通过人工用板子迅速遮住光伏组件产生的。被测试的光伏组件共由6块构成(输出功率为300W)。其中,4块处于0.7kW/m2的日照条件下,另两块处在0.2kW/m2的日照条件下。在以上条件下模拟和测量的P-V特性曲线如图2所示。
这个曲线上有一个全局最大功率点和一个局部最大功率点。输出功率和电压在两个点的差别很大。许多传统的MPPT方法无法寻找到全局最大功率点。图2曲线上的全局最大功率点在60V与125W处,局部最大功率点在110V与80W处[7]。
本文提供的MPPT算法的步骤响应由实验室来验证,并与无方程(7)的原始方法进行比较。两种算法产生的输出功率如图3(a)和图3(b)所示。本文提供的方法搜寻范围宽,可以达到全局(实际)最大功率,产生的最大功率为125W。
输出的负载电压稳定在200V,PV的工作电压分别是110V和60V(局部和全局最大功率点)。通过使用所给的修正函数,部分遮蔽的光伏组件的输出功率可增大36%。在任何情况下,本方法都能追踪到全局最大功率点,但是本算法的输出功率和任务周期在搜寻条件初始化时会产生波动。
4 结语
本文对基于Fibonacci搜寻算法的MPPT技术进行了修改,使其适用于日照突变或者部分遮蔽情况下的PV组件。Fibonacci顺序的线性搜寻被用于时变的P-V特性曲线来实现追踪最大功率点的简单控制。这种方法不需要温度以及日照辐射强度的测量,也不需要所用组件的模型数据。本方法能通过大范围的搜寻来追踪全局最大功率点(即实际最大功率点),使光伏供电系统产生更多的能量,从而使光伏水泵的工作效率更高。
参考文献
[1]X Liu,L A C Lopes.An improved perturbation and observa-tion maximum power point tracking algorithm for PV arrays[J].The IEEE35th Annual Meeting of Power Electronics Specialists Conference of IEEE,2004,3:2005-2010.
[2]M F Shraif,C Alonso,A.Martinez.A simple and robust maximum power point control(MPPC)for ground photovol-taic generators[J].The International Power Electronics Con-ference,of IEEE,2004,3:1501-1506.
[3]Y Kuo,T Liang,J Chen.Novelmaximum-power-point-tracking controller for photovoltaic energy conversion system,IEEE Trans[J].Ind.Electron,2001,48(3):594-601.
[4]M Miyatake,T Kouno,M Nakano.Maximum power point tracking control employing fibonacci search algorithm for pho-tovoltaic power generation system[J].iThe International Con-ference of Power Electronics of IEEE,2001,3:1622-1625.
[5]陈兴峰,曹志峰,焦在强,等.基于DSP的20KW单相并网逆变器[J].电力电子技术,2005(8):53-55.
[6]徐鹏威,刘飞,刘邦银,等.几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进[J].电力电子技术,2007(5):318-320.