一、概述
供水系统的控制目标,是满足用户对于流量的控制需求。能够在供水高峰期时,快速供水;而在低峰期时可以维持一定的管压。最根本的控制目标就是流量,压力被用来作为控制流量大小的参变量。如果保持供水系统某处压力的恒定,也就保证该处的供水能力和用水流量处于平衡状态,可满足用户的用水需求。
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。
二、控制原理及方案
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)。
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,电动机将处于频繁地升、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、降速时间在采用变频器内置PID调节。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。控制原理如下:
三、参考配线图
四、参考设置参
五、变频器控制特点
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(外围控制电路暂未提供)。
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,以保持供水。
上述水泵变频器应用资料有杭州三科变频器整理编辑。