無負壓供水設備變頻控制原理
用變頻調速來實現恒壓供水,與用調節閥門來實現恒壓供水相比,節能效果顯著(可根據具體情況計算出來)。其優點是:
a、無負壓供水設備起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內,從而避免了起動時對電網的沖擊;
b、由于泵的平均轉速降低了,從而可延長泵和閥門等的使用壽命;
c、可以消除起動和停機時的水錘效應;
一般地說,當由一臺變頻器控制一臺電動機時,只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時,原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時,可考慮適當減小變頻器的容量,但應注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時,電動機的工作電流較小。但是,當用戶的用水量變化頻繁時,電動機將處于頻繁的升、降速狀態,而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流,導致電動機過熱。因此,電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
在主要功能預置方面,高頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的高工作頻率。升、降速時間在采用PID調節器的情況下,升、降速時間應盡量設定得短一些,以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時,只要在預置時設定PID功能有效,則所設定的升速和降速時間將自動失效。
無負壓供水設備節能方案
如上所述,流量是供水系統的基本控制對象,供水流量需要隨時滿足用水流量。在供水系統中,管道中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關系:
若供水流量>用水流量→管道水壓上升↑
若供水流量<用水流量→管道水壓下降↓
若供水流量=用水流量→管道水壓不變
所以,保持管道中的水壓恒定,就可保證該處供水能力恰好滿足用水需求,這就是恒壓供水系統所要達到的目的。
供水壓力由用戶在PID調節器上設定,同時壓力傳感器將管路的實際壓力反饋給PID調節器,經過PID算法得出的比較變量將以模擬量的形式接入到變頻器的頻率設定端,再由變頻器控制電機及水泵的轉速、最終調節水泵的輸出流量達到恒壓供水目的,滿足供水及用水平衡。
整個控制過程如下:
用水需求↑——管路水壓↓——壓力設定值與返饋值的差值↑——PID輸出↑——變頻器輸出頻率↑——水泵電機轉速↑——供水流量↑——管路水壓趨于穩定
節能系統特點
A.變頻器界面為LED顯示,設定參數豐富;鍵盤布局簡潔、易于操作。
B.變頻器有過流、過壓、過熱、缺相等多種電子保護裝置,并具有故障報警輸出功能,可有效保護供水系統的正常運作;
C.專用數字PID調節器為LED雙屏顯示,參數設定方便,易于監控;
D.加裝變頻節能器后,水泵電機具有軟啟動及變頻調速功能,可有效降低系統的機械磨損,同時減輕管路負擔。
E.有“手動”“自動”兩種工作模式,在變頻器出現故障的情況下,仍可按原有工作方式繼續運行。