一曙早、變頻調速的特點及分析

　　用戶用水量一般是動態(tài)的垮兑，因此供水不足或供水過剩的情況時有發(fā)生败徊。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上咒付，即用水多而供水少，則壓力低;用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡辞友，即用水多時供水也多，用水少時供水也少震肮，從而提高了供水的質量称龙。

　　恒壓供水系統(tǒng)對于用戶是非常重要的。在生產生活供水時戳晌，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水鲫尊，可能影響生活質量，嚴重時會影響生存安全沦偎，如發(fā)生火災時模博，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火鹤仲，可能引起重大經濟損失和人員傷亡攘调。所以，用水區(qū)域采用恒壓供水系統(tǒng)，能產生較大的經濟效益和社會效益拾哈。

　　隨著電力技術的發(fā)展乞芳，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備榨豹，起動平穩(wěn)脸嗜，起動電流可限制在額定電流以內菠珍，從而避免了起動時對電網的沖擊;由于泵的平均轉速降低了樱搪，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命;可以消除起動和停機時的水錘效應。其穩(wěn)定安全的運行性能阴香、簡單方便的操作方式离秸、以及齊全周到的功能，將使供水實現節(jié)水恳蹲、節(jié)電虐块、節(jié)省人力，最終達到高效率的運行目的嘉蕾。

　　二贺奠、恒壓供水的變頻應用方式

　　通常在同一路供水系統(tǒng)中，設置多臺常用泵错忱，供水量大時多臺泵全開儡率，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調速進行恒壓供水時以清，就用兩種方式儿普，其一是所有水泵配用一臺變頻器;其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據壓力反饋信號掷倔，通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率眉孩，改變電動機轉速，最終達到管網恒壓的目的勒葱，就一個閉環(huán)回路浪汪，較簡單，但成本高凛虽。前種方法成本低书吗，性能不比后種差，但控制程序較復雜东种，是未來的發(fā)展方向乖靠，我公司開發(fā)BC2100系列恒壓供水控制系統(tǒng)就可實現一變頻器控制任意數馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統(tǒng)撮译。

　　三萤忘、PID控制原理

　　根據反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)悔邀。我們要想保持水壓的恒定循抱，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)删舀。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性蟀符、大慣性的系統(tǒng)，現在控制和PID相結合的方法梭狱，在壓力波動較大時使用模糊控制拍随，以加快響應速度;在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法猾瘸，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換界赔。實踐證明，使用這種方法是可行的牵触，而且造價也不高淮悼。

　　要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件揽思，由于供水系統(tǒng)管道長袜腥、管徑大，管網的充壓都較慢钉汗，故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng)羹令，不易直接采用PID調節(jié)器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統(tǒng)調節(jié)作用儡湾。

　　四特恬、變頻控制原理

　　用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節(jié)閥門來實現恒壓供水相比徐钠，節(jié)能效果十分顯著(可根據具體情況計算出來)癌刽。其優(yōu)點是：

　　1、 起動平衡寥伍，起動電流可限制在額定電流以內虑治，從而避免了起動時對電網的沖擊;

　　2、 由于泵的平均轉速降低了撼腹，從而可延長泵和閥門等的使用壽命;

　　3瘪棱、 可以消除起動和停機時的水錘效應;

　　一般地說，當由一臺變頻器控制一臺電動機時瓦腋，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可窒兼。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和妙旅。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時军裂，

　　可考慮適當減小變頻器的容量蹋烂，但應注意留有足夠的容量。

　　雖然水泵在低速運行時威沙，電動機的工作電流較小苹动。但是，當用戶的用水量變化頻繁時攘活，電動機將處于頻繁的升蠢涝、降速狀態(tài)，而升阅懦、降速的電流可略超過電動機的額定電流和二，導致電動機過熱。因此故黑，電動機的熱保護是必需的儿咱。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升场晶，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護怠缸。

　　在主要功能預置方面诗轻，最高頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升揭北、降速時間在采用PID調節(jié)器的情況下扳炬，升、降速時間應盡量設定得短一些搔体，以免影響由PID調節(jié)器決定的動態(tài)響應過程恨樟。如變頻器本身具有PID調節(jié)功能時，只要在預置時設定PID功能有效竿赂，則所設定的升速和降速時間將自動失效仲寇。

　　五、恒壓供水系統(tǒng)特點

　　1宅谁、 節(jié)電：優(yōu)化的節(jié)能控制軟件购具，使水泵實現最大限度地節(jié)能運行;

　　2、 節(jié)水：根據實際用水情況設定管網壓力记浸，自動控制水泵出水量惯醇，減少了水的跑、漏現象;

　　3裸悟、 運行可靠：由變頻器實現泵的軟起動款野，使水泵實現由工頻到變頻的無沖擊切換，防止管網沖擊绕时、避免管網壓力超限侮增，管道破裂障漓。

　　4、 聯(lián)網功能：采用全中文工控組態(tài)軟件蛔琅，實時監(jiān)控各個站點胎许，如電機的電壓、電流罗售、工作頻率辜窑、管網壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量寨躁，累積每臺泵的出水量穆碎，同時提供各種形式的打印報表，以便分析統(tǒng)計职恳。

　　5所禀、 控制靈活：分段供水，定時供水放钦，手動選擇工作方式色徘。

　　6、 自我保護功能完善：如某臺泵出現故障操禀，主動向上位機發(fā)出報警信息褂策，同時啟動備用泵，以維持供水平衡颓屑。萬一自控系統(tǒng)出現故障般六，用戶可以直接操作手動系統(tǒng)，以保護供水饵卸。

　　六铲苹、系統(tǒng)應用范圍

　　1、 自來水廠驻奇、加壓泵房

　　2镐刽、 居民生活區(qū)、賓館及其它建筑

　　3炮家、 企業(yè)生產用水

　　4尘箫、 鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)

　　5、 農田灌溉系統(tǒng)

 

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