1、1变频器在恒压供水方面的应用一、 变频调速的特点及分析户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。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衡，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。恒压供水系统对于用户是非常重要的。在生产生活供水时，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响生活质量，严重时会影响生存安全，如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，用水区域采用恒压供水系统，能产生较大的经济效益和社会效
2、益。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。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台
3、水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过 PID 运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，我公司三晶变频器在恒压供水的应用情况三晶变频器在恒压供水上的应用 一、变频恒压供水的特点1. 节能，可以实现节电 20%-40%，能实现绿色用电。2. 占地面积小，投入少，效率高。3. 配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。4. 运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且水泵的寿命大大提高。5
4、. 由于变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头。6. 通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。二、节能原理由水泵的工作原理可知：水泵的流量与水泵（电机）的转速成正比，水泵的扬程与水泵（电机）的转速的平方成正比，水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积，故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）。根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。流量基本公式：QN HN2 KW=Q*HN3 以上 Q 代表流量，N 代表转速，H 代表扬程，KW 代表轴功率。例如：将供电频率由 50HZ 降为 45HZ，则 P4
5、5/P50=（45/50）3= 20.729，即 P45=0.729 P50；将供电频率由 50HZ 降为 40HZ，则 P40/P50=（40/50）3= 0.512，即 P40=0.512 P50。水泵一般是按供水系统在设计时的最大工况需求来考虑的，而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的最大量，一般用阀门调节增大系统的阻力来节流，造成电机用电损失，而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定，通过改变转速来调节用水供应，并可通过降低转速节能收回投资。从下图我们可以形象的看到三种流量控制方式的比较。100KW 三种流量控制方法的耗电实测比较表：流量% 变频器轴功率 KW% 输入阀门控制轴
6、功率 KW% 输出阀门控制轴功率 KW% 理想轴功率 KW%50 15 60 84 12.560 25 64 89.5 21.670 38 68 95 34.380 55 72.5 99.5 51.290 79 84 103.5 73100108106107100很多电机拖动设备都存在全余量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题。且不断的影响企业的经济效益，而投资变频器可以从根本上解决这些问题，一般情况下，完全可以改善工艺条件,并且投资回收期不超过 10 个月。三、变频恒压供水设备的主要应用场合1、高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水；2、各类工业需要恒压控制的用水，冷
7、却水循环，热力网水循环，锅炉补水等；3、中央空调系统；4、自来水厂增压系统；5、农田灌溉，污水处理，人造喷泉；6、各种流体恒压控制系统。四、变频恒压供水设备的系统组成变频器是整个变频恒压供水系统的核心部分。其系统组成：水泵电机是输出环节，转速由变频器控制，实现变流量恒压控制。变频器接受 PID 控制器的信号对水泵进行速度控制，压力传感器检测管网出水压力，把信号传给PID 控制器，通过 PID 控制器调节变频器的频率来控制水泵的转速，实现了一个闭环控制系统。由于三晶变频器本身具有 PID 调节功能，可以不选用外置 PID 调节器，调节更加平稳。五，三晶变频器 PID 简易使用范例（1） 假设反馈
8、通道选择（0-10V），远传压力表的量程范围 0-1MPA（2） 接线（3）设定的参数如下：1、F039 以实际需要，一般设为外部端子控制，即 F039=2，2、F040=40 输出频率由 PID 输出决定；F041=50PID 启动，即 MI1 功能选择为 PID 启动功能；3、F073=0.1PID 输入选择， 0 表示 PID 的设定值来源，由 F027 设定；1 表示 PID 的反馈值来源，模拟输入 VI 为来源；4、F027=50%设定值来源（系统要求压力为 0.5MPa）四、变频控制原理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
9、来）。其优点是：31、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
10、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。五、恒压供水系统特点1、节电：优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行；2、节水：根
11、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；3、运行可靠：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、联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。5、控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。6、自我保护功能完善：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。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
