變頻器是什么?變頻器在二次恒壓供水設備中的應用

來(lái)源:www.robertwickboldt.com時(shí)間:2019-10-28 16:37作者:華振供水閱讀:

  隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展,人們對供水質(zhì)量和供水系統可靠性以及穩定性的要求不斷提高,目前長(cháng)沙市也存在個(gè)別小區二次供水壓力不穩定的情況,因此利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù),設計高性能、高節能、能適應不同領(lǐng)域尤其適應小區二次供水的恒壓供水系統就成為必然趨勢。

恒壓變頻供水設備

1、變頻調速的特點(diǎn)及分析

  用戶(hù)用水量一般是動(dòng)態(tài)的,因此供水不足或供水過(guò)剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上,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,即用水多時(shí)供水也多,用水少時(shí)供水也少,從而提高了供水的質(zhì)量。

  用水區域采用恒壓供水系統,能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。在生產(chǎn)生活供水時(shí),若自來(lái)水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水,可能影響生活質(zhì)量,嚴重時(shí)會(huì )影響生存安全,如發(fā)生火災時(shí),若供水壓力不足或或無(wú)水供應,不能迅速滅火,可能引起重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。所以,恒壓供水系統對于用戶(hù)是非常重要的。而以變頻調速為核心的智能供水控制系統正好取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備。它起動(dòng)平穩,起動(dòng)電流可限制在額定電流以?xún)?,從而避免了起?dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;而且泵的平均轉速降低了,也就延長(cháng)了泵和閥門(mén)等的使用壽命。其運行性能穩定安全、操作方式簡(jiǎn)單方便、基本功能齊全周到,能夠達到二次供水節水、節電、節省人力的高效率運行目的。

2、恒壓供水的變頻應用方式

  變頻恒壓供水設備是一種新型的節能供水設備。變頻恒壓供水設備是運用當今非常先進(jìn)的微電腦控制技術(shù),將變頻調速器與電機水泵組合而成的機電一體化高科技節能供水裝置。而將變頻器應用在二次供水設備中,是以水泵出水端水壓(或用戶(hù)用水流量)為設定參數,通過(guò)微機自動(dòng)控制變頻器的輸出頻率從而調節水泵電機的轉速,實(shí)現用戶(hù)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調節,使供水系統自動(dòng)恒壓穩于設定的壓力值:即用水量增加時(shí),頻率提高,水泵轉速加快;用水量減少時(shí),頻率降低,水泵轉速減慢。這樣就保證了整個(gè)用戶(hù)管網(wǎng)隨時(shí)都有充足的水壓(與用戶(hù)設定的壓力一致)和水量(隨用戶(hù)的用水情況變化而變化)。根據壓力反饋信號,通過(guò)PID運算自動(dòng)調整變頻器輸出頻率,改變電動(dòng)機轉速,達到管網(wǎng)恒壓的目的。

變頻控制柜

3、簡(jiǎn)述PID控制原理

  PID控制器可以用來(lái)控制任何可以被測量的并且可以被控制變量。我們要想保持水壓的恒定,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。但被控制的系統特點(diǎn)是非線(xiàn)性、大慣性的系統,現在控制和PID相結合的方法,在壓力波動(dòng)較大時(shí)使用模糊控制,以加快響應速度;在壓力范圍較小時(shí)采用PID來(lái)保持靜態(tài)精度。要想維持供水網(wǎng)的壓力不變,根據反饋定理在管網(wǎng)系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于供水系統管道長(cháng)、管徑大,管網(wǎng)的充壓都較慢,故系統是一個(gè)大滯后系統,不易直接采用PID調節器進(jìn)行控制,而采用PLC參與控制的方式來(lái)實(shí)現對控制系統調節作用。

4、二次恒壓供水變頻應用控制原理

  用變頻調速來(lái)實(shí)現恒壓供水的優(yōu)點(diǎn)有三方面:一是起動(dòng)平衡,起動(dòng)電流可限制在額定電流以?xún)?,從而避免了起?dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;二是由于泵的平均轉速降低了,從而可延長(cháng)泵和閥門(mén)等的使用壽命;三是可以消除起動(dòng)和停機時(shí)的水錘效應。

  當由一臺變頻器控制一臺電動(dòng)機時(shí),只需使變頻器的配用電動(dòng)機容量與實(shí)際電動(dòng)機容量相符即可。當一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動(dòng)機時(shí),原則上變頻器的配用電動(dòng)機容量應等于兩臺電動(dòng)機的容量之和。雖然水泵在低速運行時(shí),電動(dòng)機的工作電流較小。另外,電動(dòng)機的熱保護是必需的。因為當用戶(hù)的用水量變化頻繁時(shí),電動(dòng)機將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過(guò)電動(dòng)機的額定電流,導致電動(dòng)機過(guò)熱。而由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫升,必須采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機的熱保護。

  功能預置方面,最高頻率應以電動(dòng)機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時(shí)間在采用PID調節器的情況下,升、降速時(shí)間應盡量設定得短一些,以免影響由PID調節器決定的動(dòng)態(tài)響應過(guò)程。

恒壓變頻供水設備

5、恒壓二次供水系統特點(diǎn)

  5.1節電:優(yōu)化的節能控制軟件,使水泵實(shí)現最大限度地節能運行。

  5.2節水:根據實(shí)際用水情況設定管網(wǎng)壓力,自動(dòng)控制水泵出水量,減少了水的跑、漏現象。

  5.3運行可靠:由變頻器實(shí)現泵的軟起動(dòng),使水泵實(shí)現由工頻到變頻的無(wú)沖擊切換,防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限,管道破裂。

  5.4聯(lián)網(wǎng)功能:采用全中文工控組態(tài)軟件,實(shí)時(shí)監控各個(gè)站點(diǎn),如電機的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個(gè)站點(diǎn)的用電量,累積每臺泵的出水量,同時(shí)提供各種形式的打印報表,以便分析統計。

  5.5控制靈活:分段供水,定時(shí)供水,手動(dòng)選擇工作方式。

  5.6自我保護功能完善:如某臺泵出現故障,主動(dòng)向上位機發(fā)出報警信息,同時(shí)啟動(dòng)備用泵,以維持供水平衡。萬(wàn)一自控系統出現故障,用戶(hù)可以直接操作手動(dòng)系統,以保護供水。

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  • 本文標題:變頻器是什么?變頻器在二次恒壓供水設備中的應用
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