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在供水工程中应用变频器维持恒压供水和节能方案

发布时间:2020-09-30

一、引言:

在供水工程中,为了维持恒压供水和节能,除了不使用大桶槽和虚拟能源的节流阀外,还必须防止泵浦迅速停止循环而产生压力。采用变频器是一种很好的解决法,但控制需要技术。一般通过水泵变频器由外部PLC或PID控制器接受运行指令,整合调整困难,耗时。SKI600系列泵变频器使用内部泵的控制逻辑,大大简化了供水系统的变速控制。

二、恒压供水设备变频调速特性

按照电机理论,电机转速公式为:

p是电机的极数,s是转差率,f是供电频率,n是电机实际转速。从公式中可以看出,电机转速与频率近似成正比,通过改变频率可以平滑地调节电机转速,从而可以连续方便地改变风扇的风量。风机是泵负载,属于平方扭矩负载。其速度N,流量Q,压力H,轴功率P有如下关系:Q∝n,H∝n2,P∝n3,即流量与速度成正比,压力与速度平方成正比,轴功率与速度立方成正比。


从以上分析可以看出,通过改变电机转速可以方便地改变风机的风量,保证空燃比的优化;通过改变电机的转速,可以有效地保证系统的预期工作状态,降低系统的电损耗。在监控系统中采用变频技术(变频器)具有以下优点:

(1)可以方便地实现电机的软启动和自由停止。电机通过变频器或软启动从0-50 Hz缓慢启动,减少了泵突然高速启动的影响,减少了直接启动时启动电流对电网的影响。

(2)可以提高功率因数,提高电机供电质量,保证电机功率与实际负载匹配,达到系统节能运行的目的;

(3)可消除机泵的喘振现象,使机泵运行处于较好工况状态;

(4)可方便地实现自动控制,使被调节量得到更平稳的调节,增强了系统的稳定性和可靠性。


使用变频调速技术不仅调节方便,而且节能效果也是很明显的,设电动机额定功率为PN,额定转速为nN,转速为n时实际输出功率为P,则节能(用功率表示)△P可以表示为:


如取,则△P=0.67PN,即节能效果在理想情况下可达到67%,可见只要采用变频调速技术,用变频调速其节能效果是很显著的。



三、基于变频调速的恒压供水控制系统

基于变频调速的恒压供水控制系统如图1所示。在图1控制系统中,压力及流量是泵浦控制的两个重要参数。SKI600系列水泵变频器可借助压力或流量传感器回传的电压或电流信号持续跟踪压力及流量,泵浦按预先设定的运转方式工作或停止,可大幅度节电并延长马达及泵浦的使用寿命。控制多台泵浦为了提高流量,可使用一台以上泵浦组成控制系统,SKI600系列水泵变频器可使用内建


Relay(或选购Relay卡)必要时控制额外泵的启动或停止,以保持恒压。SKI600系列水泵变频器参数的特别设置,可防止扰人的开开停停,提供泵浦之间平顺的转移及维持压力在容许的误差范围。


SKI600系列泵变频器可以控制电机驱动的泵浦,内部建设的小速度设定点可以满足深井泵电机厂家的低速度要求。SKI600系列泵变频器可以使用V/F曲线,提供低速达到99%的额定扭矩,提供正排量泵浦低速时所需的扭矩,使用者不需要增加变频器和电机容量,使用Line-shaft透平泵时可以消除危险扭矩。


四、结束语

泵浦控制系统在各种类型的水站和供配水站有广泛的应用,文中讨论的只是较简单的应用情况。由于三科SKI600系列水泵变频器是系列产品,有广泛的适应性,欢迎对产品感兴趣的用户与我们合作。

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