無負(fù)壓供水設(shè)備變頻控制原理
用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水,與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比,節(jié)能效果顯著(可根據(jù)具體情況計(jì)算出來)。其優(yōu)點(diǎn)是:
a、無負(fù)壓供水設(shè)備起動(dòng)平衡,起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;
b、由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等的使用壽命;
c、可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng);
一般地說,當(dāng)由一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí),只需使變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量與實(shí)際電動(dòng)機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺(tái)變頻器同時(shí)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí),原則上變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)等于兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺(tái)水泵全速供水量相差很多時(shí),可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量,但應(yīng)注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)的工作電流較小。但是,當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時(shí),電動(dòng)機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過電動(dòng)機(jī)的額定電流,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過熱。因此,電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的,所以應(yīng)采用熱繼電器來進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)。
在主要功能預(yù)置方面,高頻率應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定頻率為變頻器的高工作頻率。升、降速時(shí)間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下,升、降速時(shí)間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些,以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時(shí),只要在預(yù)置時(shí)設(shè)定PID功能有效,則所設(shè)定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。
無負(fù)壓供水設(shè)備節(jié)能方案
如上所述,流量是供水系統(tǒng)的基本控制對象,供水流量需要隨時(shí)滿足用水流量。在供水系統(tǒng)中,管道中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關(guān)系:
若供水流量>用水流量→管道水壓上升↑
若供水流量<用水流量→管道水壓下降↓
若供水流量=用水流量→管道水壓不變
所以,保持管道中的水壓恒定,就可保證該處供水能力恰好滿足用水需求,這就是恒壓供水系統(tǒng)所要達(dá)到的目的。
供水壓力由用戶在PID調(diào)節(jié)器上設(shè)定,同時(shí)壓力傳感器將管路的實(shí)際壓力反饋給PID調(diào)節(jié)器,經(jīng)過PID算法得出的比較變量將以模擬量的形式接入到變頻器的頻率設(shè)定端,再由變頻器控制電機(jī)及水泵的轉(zhuǎn)速、最終調(diào)節(jié)水泵的輸出流量達(dá)到恒壓供水目的,滿足供水及用水平衡。
整個(gè)控制過程如下:
用水需求↑——管路水壓↓——壓力設(shè)定值與返饋值的差值↑——PID輸出↑——變頻器輸出頻率↑——水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速↑——供水流量↑——管路水壓趨于穩(wěn)定
節(jié)能系統(tǒng)特點(diǎn)
A.變頻器界面為LED顯示,設(shè)定參數(shù)豐富;鍵盤布局簡潔、易于操作。
B.變頻器有過流、過壓、過熱、缺相等多種電子保護(hù)裝置,并具有故障報(bào)警輸出功能,可有效保護(hù)供水系統(tǒng)的正常運(yùn)作;
C.專用數(shù)字PID調(diào)節(jié)器為LED雙屏顯示,參數(shù)設(shè)定方便,易于監(jiān)控;
D.加裝變頻節(jié)能器后,水泵電機(jī)具有軟啟動(dòng)及變頻調(diào)速功能,可有效降低系統(tǒng)的機(jī)械磨損,同時(shí)減輕管路負(fù)擔(dān)。
E.有“手動(dòng)”“自動(dòng)”兩種工作模式,在變頻器出現(xiàn)故障的情況下,仍可按原有工作方式繼續(xù)運(yùn)行。