采用变频调速的压

1、变频器的应用变频器的应用 -水泵水泵概述 恒压供水的变频应用方式控制原理恒压供水系统特点一、概述一、概述l交流电机变频调速技术是一项业已广泛应用的节能技术。由于电子技术的飞速发展，变频器的性能有了极大提高，它可以实现控制设备软启软停，不仅可以降低设备故障率，还 可以大幅减少电耗，确保系统安全、稳定、长周期运行。长期以来区域的供水系统都是由市 政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。在小区供水系统中加 压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况 来选配，并确定水泵的运行方式。由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行 控制就常采

2、用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在 出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。变频调速技术在给水泵站上应用，成 功地解决了能耗和污染的两大难题。用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的 情况时有发生。l而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少， 则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平 确保系统安全、稳定、长周期运行。即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了 供水的质量。恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的压力。例如在某些生产过程中，若自来 水供水因故不足或短时断

3、水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。 随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系 统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内， 从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的 使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方 式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目 的二、恒压供水的变频应用方式二、恒压供水的变频应用方式 l1、变频恒压供水系统组成

4、 变频恒压供水系统通常是由水源、离心泵（主泵+休眠泵）、压力传感器、PID 调节 器、变频器（主泵+休眠泵）、管网组成。l2、变频恒压供水系统的参数选取（1）、合理选取压力控制参数，实现系统低能耗恒压供水。 （2）、变频器在投入运行后的调试是保证系统达到最佳运行状态的必要手段。民用及工业泵高低层民用泵三、控制原理三、控制原理 l用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著 （可根据具体情况计算出来）。l其优点是： 1、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击； 2、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命； 3、 可以

5、消除起动和停机时的水锤效应； 一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际 电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容 量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很 多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。 虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。 但是，当用户的用水量变化频繁时， 电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电 动机过热。 因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温 升，变频器内的电子热保

6、护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机 的热保护。 在主要功能预置方面，最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、 降速时间在采用 PID 调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由 PID 调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有 PID 调节功能时，只要在预置时设定 PID 功 能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。 四、恒压供水系统特点四、恒压供水系统特点 l1、 节电：变频恒压供水系统的最显著优点就是节约电能，节能量通常在 10-40%。从 单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大。优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度 地节能

7、运行；l 2、 卫生节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的 跑、漏现象；系统实行闭环供水后，用户的水全部由管道直接供给，取消了水塔、天面水 池、气压罐等设施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。l 3、 运行可靠：变频恒压供水系统实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变 化，从而可以保证用户任何时候的用水压力，不会出现在用水高峰期热水器不能正常使用的 情况由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避 免管网压力超限，管道破裂。4、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。 l5、 自我保护功能完善：新型的

8、小区变频恒压供水系统具备了过流、过压、欠压、欠 相、短路保护、瞬时停电保护、过载、失速保护、低液位保护、主泵定时轮换控制、密码设 定等功能，功能完善，全自动控制，自动运行，泵房不设岗位，只需派人定期检查、保养如 某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自 控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。l 6、延长设备寿命、保护电网稳定 使用变频器后，机泵的转速不再是长期维持额定转速运行，减少了机械磨损，降低了机 泵故障率，而且主泵定时轮换控制功能自动定时轮换主泵运行，保证各泵磨损均匀且不锈 死，延长了机泵使用寿命。变频器的无级调速运行，实现了机泵软

9、启动，避免了电机开停时 的大电流对电机线圈和电网的冲击，消除了水泵的水锤效应。 7、占地少、投资回收期短 新型的小区变频恒压供水系统采用水池上直接安装立式泵，控制间只要安放一到两个控 制柜，体积很小，整个系统占地就非常小，可以节省投资。另外不用水塔或天面水池、控制 间不设专人管理、设备故障率极低等方面都实现了进一步减少投资，运行管理费低的特点， 再加上变频供水的节能优点，都决定了小区变频恒压供水系统的投资回收期短，一般约 2 年。 l六、系统应用范围 1、 自来水厂、加压泵房 2、 居民生活区、宾馆及其它建筑 3、 企业生产用水 4、 锅炉循环水系统 5、 农田灌溉系统压力控制参数的选择：压力

10、控制参数的选择：l这个目的的实现关键就在 于压力控制参数的选取，通常管网压力控制点的选择有两个：一个就是管网最不利点压力恒 压控制，另一个就是泵出口压力恒压控制。选择管网最不利点的最小水头为压力控制参数， 形成闭环压力自控系统，使得水泵的转速与 PID 调节器设定压力相匹配，可以达到最大节能 效果，而且实现了恒压供水的目的。 调试：调试：l变频器 根据负载的转动惯量的大小，在启动和停止电机时所需的时间不相同，设定时间过短会导致变频器在加速时过电流、在减速时过电压保护；设定时间过长会导致变频器在调速运行时使 系统变得调节缓慢，反应迟滞，应变能力差，系统易处在短期不稳定状态中。 为了变频器不跳闸保护，现场使用当中的许多变频器加减速时间的设置过长，它所带来 的问题很容易被设备外表的正常而掩盖，但是变频器达不到最佳运行状态。所以现场使用时 要根据所驱动的负载性质不同，测试出负载的允许最短加减速时间，进行设定。对于水泵电 机，加减速时间的选择在 0.2-20 秒之间。 通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一 台或两台。在采用变频跳速进行恒压供水时