变频器单泵恒压供水及定时供水系统设计图解

变频器单泵恒压供水及定时供水系统设计图解当用水系统用水量较小时，可以采纳变频器调速掌握的单泵恒压供水系统，本文争论与此相关的几个问题。

1.单台水泵的变频调速恒压供水系统是如何工作的？

实现单台水泵的变频调速恒压供水有一个前提，就是水泵电动机以额定转速运行（工频50Hz运行）时供应的水量，能够满意该供水系统的最大用水需求，否则应当选用出水量更大的水泵，或采纳多泵供水方案。

单泵恒压供水系统示意图如图1所示。采纳PID掌握的闭环掌握模式。水泵电动机M由变频器供电；SP是压力变送器，它与变频器之间使用一条三芯屏蔽线连接，其中红线和黑线由变频器向SP供应24V工作电源，绿线和黑线向变频器传送压力变送信号，即PID反馈信号XF,送到变频器的VPF端；而恒压供水的目标信号XT则由电位器RP调整设定后送到变频器的VRF端。

起动运行后，假如用水量渐渐增大，则水泵出水压力就有所降低，压力变送器SP输出信号减小，即变频器输入的反馈信号XF减小，在变频器的PID掌握作用下，变频器输出频率上升，电动机转速加快，水泵出水量增加，快速使出水压力恢复到目标信号给定的水平上。运行中假如用水量有所削减，出水压力上升，通过与上相反的掌握过程，同样可以使出水压力得以稳定，实现恒压供水的目标。

2.单泵恒压供水系统中用水量与PID调整量之间是怎样的关系？

这里以图示的方法介绍两者之间的关系。参见图2。在时间0～t1阶段，供水系统用水量Q持续稳定，供水压力稳定，反馈信号XF没有变化，PID掌握信号为0，水泵电动机以既有速度运转。在时间t1～t2阶段，用水量Q上升，压力下降，反馈信号XF减小，PID掌握电路快速作出反应，输出一个正向的PID掌握信号（见图2c）,使变频器输出频率fX增高，水泵出水量增大，维持了水压的稳定。由图2可见，在t1～t2时间段，流量有较大的变化（见图2a），而供水压力变化却很小（见图2b），这就是所谓恒压供水的掌握效果。用水量变化时供水压力的变化量能不能掌握为零呢？答案是否定的。由于压力变化量假如为零，则图2b中的反馈信号的变化量以及图2c中的PID掌握信号也将为零，这样变频器输出频率也就不能调整变化，导致用水量变化时供水压力的相应波动，明显这不是我们所期望的。一共性能优异的PID闭环掌握系统，其被控物理量的变化越小越好，但不会是零。

在t2～t3时间段，用水量Q不再增加，压力P也已经恢复到目标值，PID的调整信号为零，变频器输出频率fX停止变化。在t3～t4时间段，用水量Q削减，压力P有所增加（见图2b），PID产生负的调整信号（见图2c），变频器输出频率fX下降（见图2d），同样保持了供水压力的稳定。

3.变频器能否进行供水定时掌握？

可以。有两种掌握方式。一是将一天分成若干个时段，依据每个时段用水量大小的不同，供应不同的供水压力。二是依据节假日、周六周日用水量的不同变化，分别设置不同日期、不同时段的供水压力。下面以艾默生TD2100系列变频器为例，介绍第一种掌握方式的应用。

艾默生变频器最多可以将一天设定为6个时段，每个时段的供水压力各不相同，用水量大时，供水压力也大些；用水量小时，供水压力也小些。图3所示是用水量（流量）变化曲线和设定的压力变化曲线。变频器相关功能参数设置见表1。参数设置完毕，变频器即可根据参数设定值，掌握不同时段的供水压力满意设置要求。

表1艾默生变频器分时段定时供水的参数设置

注：1.设置各个时