水环真空泵由真空泵抽率公式S=Q/P1可以看出，当真空系统漏气率Q恒定时机械泵有效抽速S与需要达到的预水环真空泵真空度P1呈反比例关系。P1越小，需要机械泵的有效抽率越大;如P1的值大于实际需要的值，就存在过剩真空而造成机械泵有效抽率的浪费。由S=Q/P1可以得出P1=Q/S，从该式可以看出，生产需要的真空度P1可以作为调节量，以此按照生产工况来设定一个P0值，通过PID控制调节变频器的频率大小，从而调节机械泵的有效抽率达到节能降耗的目的。改变水环的节能原理在工业现场使用过程中，水环真空泵通常采用一个固定阀门控制供水量的直接供水方式当电机转速一定且水位在一定范围内时，水位高所形成的水环大，水位低所形成的水环小，即当水环偏大时，会使功耗增加，故水环真空泵效率下降，电能损耗加大。
同时又由于供水管道供水量随工作状态的变化而变化，这就使得水环真空泵的真空度受到一定的影响，又增加了能源损耗本研究使水环真空泵电机转速维持在正常真空度状态下的转速，人为控制使得水流以最佳的流速注入水环真空泵中，使其一直在最高效状态下工作，克服上述现有技术的不足。水环真空泵的水环节能控制装置的硬件系统平台主要包括通用上位机、PLC、水泵变频器、真空泵变频器、水泵电机、真空泵电机、水泵、水环真空泵、真空箱、真空度传感器和真空压力表。控制系统结构示意图如图2所示。由图2可知，真空度传感器将采集到的真空箱内实际的真空度数据传输到PLC中，与预设的真空度标准值进行PID调节，形成闭环控制系统确定是否控制真空泵变频器，进而控制真空泵电机的转速，用水环真空泵来调节真空箱内的真空度，同时真空泵变频器将功率值反馈回PLC中。水流量大小的控制通过上位机设定不同给定值。
