变频器为什么越靠近电动机价格越高——由于流程生产过程中产品成分的改变或者因为按时间序列排序的医用水验收等原因，所使用的输送泵都带有变频器，以便实现输送泵的无级调速。但要注意，流程设备的运营商们应注意安装在外部的变频器、安装在电动机上的变频器以及集成在电动机中的变频器。

在寻找新的医药原材料时，药品研发人员有着非凡的创造力，且具有很强的探索精神。而负责药品生产的工程师们也具有这样的特性，只是变得更加小心一点，尤其是涉及到传统的、性能可靠的药品生产工艺技术时。因为药品的质量和卫生在评判药品是否合格时有着最高的优先权。再加上产品变型带来的附加工作量和生产制造工艺过程的监控记录等要求也越来越高——已经获得生产许可证的药品生产工艺流程发生变化时，药品生产企业的等待观望足以说明了他们的小心谨慎。所有持保留态度的技术设备变化，指的是能够使药品生产设备能够尽可能的在最佳状态下运行的设备技术改造。而其中，可变转速的变量泵（利用变频器调节转速的输送泵）则是设备技术改造中最常见的技改内容。

需要注意的是变频器在系统中带来的附加损失——只应在电动机不是100%的按照额定转速运行时才允许调节转速。而变频器的使用只有在生产条件，尤其是输送泵的流量发生变化时才是有意义的。因为变频器控制着输送泵转速的同时也发生相应的改变，使得整个泵系统消耗更少的能源。在稳定的生产条件下，若选用的输送泵能够准确地在要求的工作点运行时（例如将输送泵的叶轮车小一点）所有的调节、控制都将是最经济的。

图1 制药生产企业中大多数的能源都消耗在辅助生产过程（采暖、通风、空调、冷却）中了。在这些生产领域中，领域变频器调节输送泵的转速是当代使用的标准技术

集成在内？安装在上？电气柜内？

变频器应安装在什么地方？原则上有3种可能：外置式配置方案，即安装在离电动机有一定距离的电气柜中，变频器和电动机之间用一定长度的电缆连接起来，或者是将变频器安装在电动机的机壳上，或是固定的集成在电动机内部。

第一个选择标准是它们的功率，安装在电动机上或者集成在电动机内的变频器的功率范围在4.5~22kW，属于功率范围远远小于安装在电气柜内的小功率类型.因此它们不是适合于各种应用场合的“通用型”变频器配置方式。安装在电气柜中的模式，例如Grundfos公司提供的产品最大功率可达250kW。

Grundfos公司Hilge品牌输送泵功率匹配的技术研发有着悠久的历史，这家企业从1951年就开始生产能够在0~100%之间调节转速的饮料输送泵了。这种无级调速的输送泵是通过一系列串联-并联电路组成的混合电路来实现的。几年后，它们开始使用变频器技术调节输送泵的转速了。1993年，Grundfos公司成为第一家提供内置集成变频器、电动机功率至7.5kW的供应商。今天，这家公司也是唯一一家为用户提供集成有微变频器、功率范围在0.37W（单相）~22kW（三相）IE3高效节能电动机供应商。这一功率范围覆盖了制药生产领域中绝大多数的输送任务领域。

图2 第三代MGE电动机（最大功率2.2kW）因其采用了内置集成的变频器而超过了超节能等级IE4（IEC TS 60034-31 Ed.1）的节能要求

配用这种电动机的输送泵与外置变频器的输送泵相比较具有下列优点：

完全的系统集成；

可以即购即用的成套装备，能够像恒速标准泵那样简简单单地装配就位；

坚固耐用；无需辅助风扇对变频电机进行冷却；

电缆费用低，变频器和电动机之间无需使用EMV电磁屏蔽电缆；

节省安装空间——无需使用电气柜、配电箱；

集成在电动机内的变频器具有很高的防水、防尘性能，整套驱动装置有着很高的防护等级；

相互匹配的零部件；

利用电动机的风扇就能够完成变频器的冷却；

避免了电缆接线错误。

根据用户的需要，这种集成式的输送泵驱动系统可以为在出厂前为用户做好参数配置，实现即插即用——无需安装启动控制软件。配用了集成式变频器的电动机都经过了检验，有相应的检验报告。作为附带的优点是，可以毫无问题地经模拟式和数字式通讯接口与上一级控制系统建立通讯联系。在数字式数据传输连接中，可以使用的现场总线类型有Profibus-DP、Modebus-RTU和Lonworks现场总线。

将电子调速的输送泵驱动系统并入中央总线系统后还可以完成交换工作参数、交换过程数据的任务。这些交换的数据可用于中央控制、输送泵系统工况的监控和可视化显示。对于负责药品生产的运行工程师来讲，在药品生产期间和生产结束之后都有大量的可用数据，使药品生产过程有着最佳的可追溯性的优点。

图3 提高能源利用效率和卫生设计的最佳组合：配用MGE电动机的Euro-Hygia输送泵。在内置于电动机内的变频器帮助下可以按照输送泵当前工作的需要无级的调节泵的转速和功率

在实践中，使用MGE电动机的主要优点是，电气工程师可以通过安装的软件获取电动机工作的参数，必要时修改它的控制参数。另一个优点是，启动噪音很低，但启动节拍却很高。这种电动机也是防水型的电动机（这一点在制药领域中是非常重要的）。

可以与这种MGE电机配套使用的有Hilge品牌的卫生泵、消毒泵（Euro-Hygia、F&B-Hygia、Contra、Hygiana、Novalobe和GHP）；Grundfos公司传统的CR系列、MTR系列和SPK系列多级泵；TP系列的单级在线泵以及单级的NB、NK标准泵和泵组。

小结

当代的技术水平是内置微型变频器的无级调速电动机。这种配置方案是实现分散式控制的经济型解决方案，能够轻松的满足输送泵的使用要求，是外置变频器技术最佳的替代方案（但Grundfos公司仍然宣布，有时外置变频器的调速电机驱动方案是理想的可选方案，尤其是在驱动功率超过22kW时）。总的来讲，今天的变频器技术是制药工业卫生设计中不可或缺的组成部分。

配水系统

在制药企业的纯净水、超纯水或者注射用水等水处理设备的规划设计时，设计师们要考虑种种不同的方面：水的预处理、生产、环境卫生、存储和配水等等方面对设计都有着重要的影响和作用。需要提前说明的问题就是所使用的材料，也就是在配水、输水系统中使用不锈钢材料或者塑料材料的水管。为了避免污染，水应该不停的流动，这是为满足特殊要求的水泵需要完成的任务。

在设计泵时，泵水处理的最大吸水能力必需考虑回流时的最小流量。这样计算出来的总流量是水泵管道设计的基础资料。在远距离输水过程中，常规的离心泵通常都设计有超规格，尤其是在“部分流量要求”或者“仅仅是循环”的工况下，例如周末工作的情况。在这样的部分负荷工况下，所消耗的大部分能量都以热的形式传导到水中去了。而水中获得的热能部分经冷却器回收起来，但这种回收冷却方案不管是从技术还是经济角度考虑，都已经没有多大意义了。

比较理想、比较完美的可能性是，防止向水中传导不必要的热能。在变频器的帮助下，水泵的转速和功率都可以实现无级调节。那些与压力有关的或者与流量有关的输水、配水过程都可以在变频器驱动系统帮助下实现按需供水了。在变频器的帮助下，离心泵的输水扬程和流量都可以任意的确定。通过超电网频率的变频器调频使得输水泵在小流量时的效率明显得到了改善。而使用较小规格型号水泵所带来的成本费用优势会很快地补偿、平衡使用变频器所带来的附加费用。