變頻器

中文
English
      應用分類(lèi)
    機械行業(yè) 您當前的位置:網(wǎng)站首頁(yè) >> 應用案例 >> 機械行業(yè)
    變頻器在恒壓供水上的應用
    作者:admin 日期:2015/7/24 16:06:33 人氣:
        恒壓供水控制系統的基本控制策略是:采用電動(dòng)機調速裝置與可編程控制器(PLC)構成控制系統,進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調速運行,并自動(dòng)調整泵組的運行臺數,完成供水壓力的閉環(huán)控制,在管網(wǎng)流量變化時(shí)達到穩定供水壓力和節約電能的目的。系統的控制目標是泵站總管的出水壓力,系統設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較,其差值輸入CPU運算處理后,發(fā)出控制指令,控制泵電動(dòng)機的投運臺數和運行變量泵電動(dòng)機的轉速,從而達到壓力穩定在設定的壓力值上。
        目前自動(dòng)恒壓供水系統應用的電動(dòng)機調速裝置均采用交流變頻技術(shù),而系統的控制裝置采用PLC控制器或專(zhuān)用的供水控制系統。因PLC不僅可實(shí)現泵組、閥門(mén)的邏輯控制,并可完成系統的數字PID調節功能,可對系統中的各種運行參數、控制點(diǎn)的實(shí)時(shí)監控,并完成系統運行工況的CRT畫(huà)面顯示、故障報警及打印報表等功能,所以在一些高標準控制系統中被廣泛使用。在市政供水管網(wǎng)中:自動(dòng)恒壓供水系統具有標準的通訊接口,可與城市供水系統的上位機聯(lián)網(wǎng),實(shí)現城區供水系統的優(yōu)化控制,為城市供水系統提供了現代化的調度、管理、監控及經(jīng)濟運行的手段。隨著(zhù)城市建設規模的不斷擴大和生活水平的提高,加上居住小區推行一戶(hù)一表供水以后,對市政管網(wǎng)供水的可靠性(壓力、流量)要求越來(lái)越高,各種分散或集中加壓設施也逐漸增多。在這些加壓設施中,采用調節水池加上變頻調速恒壓供水系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)系統)變量供水方式已顯現出極大的優(yōu)越性,F特結合設計應用體會(huì )闡述如下:
    一、系統基本情況
        系統由變頻器、數字調節器、可編程序控制器(PLC)、傳感器、水泵電機及相關(guān)電氣控制設備集成而成,是一種具有變頻調速和全自動(dòng)閉環(huán)控制功能的機電一體化智能設備。
        系統具有控制水泵出口總管壓力恒定、變流量供水功能。系統通過(guò)安裝在出水總管上的壓力傳感器、流量傳感器,實(shí)時(shí)將壓力、流量非電量信號轉換為電信號,輸入至可編程控制器(PLC)的輸入模塊,信號經(jīng)CPU運算處理后與設定的信號進(jìn)行比較運算,得出最佳的運行工況參數,由系統的輸出模塊輸出邏輯控制指令和變頻器的頻率設定值,控制泵站投運水泵的臺數及變量泵的運行工況,并實(shí)現對每臺水泵根據CPU指令實(shí)施軟啟動(dòng)、軟切換及變頻運行。系統可根據用戶(hù)用水量的變化,自動(dòng)確定泵組的水泵的循環(huán)運行,以提高系統的穩定性及供水的質(zhì)量。
    二、系統控制功能
        1.水泵起停由PLC控制,可具備全循環(huán)軟起動(dòng)功能;
        2.具有自動(dòng)、手動(dòng)切換和手動(dòng)操作裝置,不使用控制柜時(shí),可用手工操作使水泵直接在工頻下運行;
        3.定時(shí)輪換功能:控制水泵(包括備用泵)周期性自動(dòng)交換使用,使水泵壽命基本一致;
        4.前端貯水池缺水后停泵保護,有故障顯示功能;
        5.供水系統中一般還設有一臺小泵或氣壓罐,是為了適應小流量情況下(如夜間)的使用,系統能自動(dòng)切換并控制(可選功能);
        6.具有自動(dòng)用工頻起動(dòng)消防泵功能,或者自動(dòng)變頻以適應消防供水要求;
        7.缺相、漏電、過(guò)載、瞬時(shí)斷電保護等電氣保護功能。
    三、常用功能介紹
    1.PID的調節功能
      由壓力傳感器反饋的水壓信號(4-20mA或0-5V)直接送入PLC的輸入口,輸入信號同設定的壓力值,通過(guò)PID比較計算后,確定需切換泵的數量和變頻泵的運行頻率,系統參數在實(shí)際運行中不斷,使系統壓力始終穩定在設定的范圍內。
    2.休眠功能
        系統運行時(shí)經(jīng)常會(huì )遇到用戶(hù)用水量較小或不用水(如夜晚)的情況,為了節能,該系統專(zhuān)用設置了可以使水泵暫停工作的“休眠”功能,當變頻器頻率輸出低于其下限時(shí),主泵停止工作(處于休眠狀態(tài)),休眠水泵啟動(dòng),進(jìn)行補水。 “休眠值”變頻器輸出的下限頻率和“休眠確認時(shí)間”可通過(guò)變頻器參數設置。當變頻器的輸出頻率低于休眠值的時(shí)間時(shí)變頻器繼續工作,當變頻器的輸出頻率高于休眠值的時(shí)間時(shí)變頻器將進(jìn)入休眠狀態(tài)!皢拘阎怠庇晒┧畨毫ο孪迒(dòng),當供水壓力低于下限值時(shí)由PLC發(fā)出指令喚醒變頻器工作。
    2.通訊功能
      該系統具有計算機的通訊功能,PLC、變頻器均提供有RS232或485接口,PLC可選用計算機與一套或多套系統進(jìn)行通訊,利用計算機同時(shí)可以監測:電流、電壓、頻率、轉速、壓力等,也可以控制變頻器的各類(lèi)參數。此外該系統還具有手動(dòng)/自動(dòng)操作,故障報警,運行狀態(tài),電流,電壓、頻率狀態(tài)顯示、缺水保護等功能。
    四、工程應用
        在工程設計中,首先應該確定要對哪些水泵進(jìn)行變頻控制,以便在PLC上預先進(jìn)行程序設定。因為居住小區供水時(shí)變化系數較大,因此,在變頻控制泵的選擇上,一般應分以下幾種情況來(lái)考慮:
        1.用水量隨時(shí)間變化較小時(shí):每天24h連續供水,且用水低時(shí)工作泵的最大流量仍較大,這時(shí)可選用同型號同規格水泵,根據高峰用水量選取一用一備或多用一備方案,對全部水泵進(jìn)行變頻控制。
        2.小區規模較大時(shí):可采用恒速泵與變頻調速泵聯(lián)合工作方式供水,這時(shí)對恒速水泵采用軟起動(dòng)器來(lái)對其進(jìn)行起、?刂,整個(gè)控制系統采用“變頻 + 軟起動(dòng)固定控制”的模式,在PLC上減少控制點(diǎn)數,這無(wú)論從技術(shù)上、經(jīng)濟上、還是運行維護上來(lái)看,綜合效果都會(huì )更佳。
        3. 生活、消防泵合用的供水方式:某些安裝了消防泵的小區,因設備長(cháng)期備而不用,可靠性會(huì )降低,既增加了工程投資,資源利用率也低,這時(shí)可以使生活、消防泵合用。電氣控制應該做到:在PLC上預先設定生活、消防兩種工作壓力值,平時(shí)作生活正常供水,設備運行在低水壓狀態(tài),當發(fā)生火災時(shí),系統自動(dòng)把水壓切換到消防高壓狀態(tài),管路上有能保證消防狀態(tài)需要的壓力、流量的裝置。為考慮到選泵的經(jīng)濟合理,這種方式一般是在高低水壓值相差不大的情況下采用。
    五、經(jīng)濟效益分析
        由前面變頻節能原理我們知道:泵的功率P1、供水量Q1與泵轉速n1,三者的關(guān)系如下式:
    P1/P=(n1/n)3           Q1/Q=n1/n
    式中:Q—額定流量,Q1—實(shí)際流量,P—額定流量的軸功率,P1—實(shí)際流量的軸功率,n—水泵的額定轉速,n1—水泵的實(shí)際轉速
        因額定流量Q=100%時(shí),n=100%,P=100%;若n1=90%n時(shí)Q1=90%Q,P1=72.9%P,即可節電27.1%;若n1=80%n時(shí)Q1=80%Q,N1=51.2%N,即可節電48.8%。
        在實(shí)際中絕大部分系統中泵的選擇均是按每天實(shí)際需求的最高峰來(lái)設計,一般選型的流量富裕在5%-15%之間。經(jīng)過(guò)變頻系統改造后,加上休眠小泵的使用,節能20%以上非常容易達到。由于其節電效果明顯,所以系統收回投資快,能長(cháng)期受益,且產(chǎn)生的社會(huì )效益也是非常巨大。
    六、系統的其它優(yōu)點(diǎn)
        變頻恒壓供水系統同其它供水方式相比較,除了具有顯著(zhù)的節能效果外,還有以下顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢:
        1.恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機電源頻率,而達到調節水泵轉速改變水泵出口壓力,比靠調節閥門(mén)的控制水泵出口壓力的方式,具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。
        2.由于變量泵工作在變頻工況,在其出口流量小于額定流量,泵轉速降低,減少了軸承的磨損和發(fā)熱,延長(cháng)泵和電動(dòng)機的機械使用壽命。
        3.水泵電動(dòng)機采用軟啟動(dòng)方式,按設定的加速時(shí)間加速,避免電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊,對電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響,同時(shí)也避免了電動(dòng)機突然加速造成泵系統的喘振。徹底消除水錘現象。    
        4.實(shí)現恒壓自動(dòng)控制,不需要操作人員頻繁操作,降低了人員的勞動(dòng)強度,節省了人力。
    七、恒壓供水使用的領(lǐng)域
        1.自來(lái)水供水、生活小區及消防供水系統,亦可用于熱水供應、恒壓噴淋等系統。
    上一篇:變頻器在數控車(chē)床的應用
    下一篇:變頻器在拉絲機上的應用
     
    關(guān)于派尼爾
    公司簡(jiǎn)介
    品牌中心
    組織機構
    企業(yè)文化
    董事長(cháng)致辭
    生產(chǎn)車(chē)間
    產(chǎn)品中心
    通用型變頻器
    專(zhuān)用型變頻器
    控制器
    最新資訊
    企業(yè)公告
    公司新聞
    技術(shù)支持
    關(guān)愛(ài)服務(wù)
    售后服務(wù)
    視頻中心
    招商加盟
    科技創(chuàng )新
    技術(shù)創(chuàng )新
    設備創(chuàng )新
    人力資源
    用人理念
    核心價(jià)值觀(guān)
    永邦人
    社會(huì )招聘
    商務(wù)中心
    聯(lián)系方式
    企業(yè)地圖
    信息反饋
    電子郵件
    版權所有:浙江永邦電氣有限公司 電話(huà):0577-65500011 65500086 傳真:0577-65505658
    地址:浙江省瑞安市塘下鎮鳳都1路199號3樓  網(wǎng)址:http://www.wku505.cn

    友情鏈接:變頻器 IGBT IGBT模塊 SUNON SUNON風(fēng)扇