叶片泵作为工业领域生产中主要耗能的设备,其耗电量约占全国总发电量的15%,由于泵应用中动力配套不合理等原因,导致其实际能效低。因此,采用变频驱动控制技术是目前降低水泵能耗的主要技术手段。然而,现有的变频驱动器由于集成了多种控制方式从而导致其成本昂贵、体积大,在操作和维护方面均存在诸多不足。基于此,本文以叶片泵、电机及其驱动控制设备作为研究对象,通过理论分析、模拟仿真以及验证试验等方法来探索出适用于叶片泵的变频驱动控制方法,提出了一种基于恒压频比控制的SVPWM控制算法,并结合泵应用实际,开发一款性价比高、高效节能的叶片泵驱动控制设备。本文的研究内容、结论和创新点如下:1、针对适用于叶片泵驱动控制方法的研究,通过仿真与试验相结合的方法,对恒压频比控制方法和矢量控制方法下叶片泵运行特性进行研究,并在两者控制的性能、精度和稳定性方面做出比较。控制性能方面,在同一工况下矢量控制的响应速度比恒压频比控制快,但恒压频比控制下定子电流变化曲线的正弦度和对称度明显优于矢量控制,同时矢量控制的响应电流尾端亦出现严重畸变;控制精度方面,在变频工况下恒压频比控制的扭矩精度比矢量控制高得多,并且瞬时转速的调速范围明显小于矢量控制;稳定性方面,恒压频比控制下的转速均方根值和超调量均小于矢量控制。2、针对现有通用驱动器恒压频比控制时输出电流波形的谐波成分大和转矩脉动大等问题,本文提出一种基于恒压频比控制的SVPWM控制算法,该算法首先通过判定目标电压所在扇区和作用矢量基电压,然后计算开关器件(IGBT)的作用时间和顺序,最后控制电路输出六道七段式PWM波形的占空比与周期来对逆变电路输出定子电压以此对电机和泵的驱动控制,改进后的算法有效降低了谐波比例和转矩脉动。3、针对通用驱动器存在的成本、维护和特定功能不够优化的问题,开发了一款成本低、体积小和高效节能的叶片泵一体化智能驱动控制设备样机。硬件设计方面,系统是由主电路、检测电路、驱动电路、控制电路和通讯电路等模块电路构成;软件设计方面,根据控制算法和各个模块电路的功能要求来进行编程。最后通过试验对样机进行验证。结果表明,对不同工况下流量-进口压力变化曲线和流量-出口压力变化曲线的分析来验证样机的可行性,其输出相电流中谐波分量小于0.5%,符合国家变频驱动控制设备的标准。