恒压供水变频器控制原理
责任编辑:李工 时间:2014-12-16 浏览次数:1278
恒压供水变频控制器其实就是指的变频恒压供水设备中变频控制器,主要工作都是通过变频控制器来发指令完成,结合其内部编程来体现其作用,专业用于变频恒压供水设备的水泵变频控制器。恒压供水变频器可使供水系统运行平稳可靠,实现真正意义上的无人职守的全自动循环倒泵、变频运行,保证各台水泵运行效率的最优和设备的稳定运转启动平稳,消除启动大电流冲击,降低泵的平均转速,从而可延长泵的使用寿命,可以消除启动和停机时的水锤效应。一些专用的恒压供水变频器,还具备一定的防水、防尘能力。
恒压供水变频器控制原理:
变频恒压供水设备要想维持供水网的压力不变,根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件,由于供水系统管道长、管径大,管网的充压都较慢,故系统是一个大滞后系统,不易直接采用PID调节器进行控制,而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。要想维持一个物理量不变或基本不变,就应该引这个物理量与恒值比较,形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定,因此就必须引入水压反馈值与给定值比较,从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统,在控制和PID相结合的方法,在压力波动较大时使用模糊控制,以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法,同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明,使用这种方法是可行的,而且造价也不高。
1、调速原理
交流电机转速特性:n=60f(1-s)/p,其中n 为电机转速,f为交流电频率,s 为转差率,p为极对数。
电机选定之后s 、p则为定值,电机转速n和交流电频率f 成正比,使用变频器来改变交流电频率,即可实现对电机变频无级调速。
2、根据离心泵的负载工作原理可知:
流量与转速成正比:Q∝N
转矩与转速的平方成正比:T∝N2
功率与转速的三次方成正比:P∝N3
而且变频调速自身的能量损耗极低,在各种转速下变频器输入功率几乎等于电机轴功率,由此可知在使用变频调速技术供水时,系统中流量变化与功率的关系:
P变=N3P额=Q3P额
采用出口阀控制流量的方式,电机在工频运行时,系统中流量变化与功率的关系:P阀=(0.4+0.6Q)P额
其中,P为功率
N为转速
Q为流量
例如设定当前流量为水泵额定流量的60%,则采用变频调速时P变=Q3P额=0.216P额,而采用阀门控制时P阀=(0.4+0.6Q)P额=0.76P额,节电=(P阀-P变)/P阀*100%=71.6%。
由此可见从理论计算结果可以看到节能效果非常显著,而且在实际运行中小区变频恒压供水技术比传统的加压供水系统还有自动控制恒压、无污染等明显优势。
而且新型的小区变频恒压供水系统能自动地控制一至多台主泵和一台休眠泵的运行。在管网用水量减少到单台主泵流量的约1/6-1/8时,系统自动停止主泵,启动小功率的休眠泵工作,保证系统小流量供水,解决小流量甚至零流量供水时大量电能的浪费问题,从运行控制上进一步节能。
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