变频器在水泵行业的应用

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变频器在风机水泵中的应用

变频器在风机水泵中的应用

薹 萎

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电 动 机 转 速
(单 位 一 RP吣
图 1 变频 器驱 动 电机 机械 曲线 图
8 8

东 :变频 器 在风机 水泵 中的应 用
第6 期
3风机水泵变频调速节能原理
依据风机和水泵流体机械来说 明转速与节能 的 曲 关系, 流体机械 的转速变化与其流量 、压力和功率之 。
速系统中的应用, 变频调速 已逐渐取代传统的磁极对 恒压控制, 节能效率将进一步提高 。由于变频器可实 数调速、转差率调速 、串电阻调速等, 变频调速在工 现大的电动机的软停、软起, 了启动时的电压冲 避免
业 生 产 中已获 得 广泛 的应 用 。 在各 种 工业 用 风 机 、 击, 减少电动机故障率, 延长使用寿命 , 同时也降低了
e 就可以改变 电动机的转速。电动机的转速变慢, 轴 功率也跟着减小, 电动机 的输入功率也相应减小。

器 、绕线电机电刷等容易损坏 的缺点, 了故障和 降低
事故的发生交流变频调速是交流 电动机调速方法 中 最理想的方案, 采用变频器对风机、水泵类机械进行 调速来 调节风量 、流量 的方法 , 对节约 能源, 高经 提
用 电量 占工业 用 电的 6% 以上 , 果能 在这 个领 域充 满 负荷 状 态 。采 用 变频 器 直接 控制 风 机 、泵 类 负 载 0 如
分使用变频器进行变频无级调速 , 对我们发展加工制 是一种最科学 的控制方法, 利用变频器内置 PD调节 I 造业又严重缺电的国家, 国之策。随着电力电子 软件 , 是兴 直接调节 电动机 的转速保持恒定 的水压 、风 技术 、微电子技术、信息技术和现代控制理论 在调 压, 从而满足系统要求的压力 。同时也可以实现闭环

变频器在锅炉风机、水泵上的应用及节能分析

变频器在锅炉风机、水泵上的应用及节能分析
图 1 风机节 电原理
H 一 2 H : 2H — T , D HH 的面积 即是节 能值 。 2 Q X T Q ( z H )图 B 2 T
再如流量变至 Q 若仍 以额定转速运行 , 3 所需功率 Q 。浪 3 H, X
费能量 为 F H H 。 C . T
图 1中, 曲线( ) 风机在恒定 转速 n 下的风压一风量 1为 l (卜 ) }一Q 特性 , 曲线( ) 2 为管 网风 阻特性 ( 风门全开 ) 。假设 风 机工作在 A点效率最 高 , 时风压为 H , 此 2风量 为 Q , 轴功率 N 与 Q、 2 。 .H 的乘积 成正 比, 图中可用 面积 .-O 。 在 4I Q 表示 。 a ̄
益 十分 明显 。
2 应 用 实例 及 节 能 分 析
的方法相当于增加管 网阻力 , 使管 网阻力特 性变到 曲线 () 3, 系统 由原来 的工况点 A变 到新 的工况 点 B运行 。从 图中看 出 , 压反而增加 , 功率与 面积 B Q 成正 比。显然 , 风 轴 H0 2 轴
量, 其节能效果非常明显。

霞 蔡 小平
张维 清
目 , 前 国内外许多 电力拖动场合 已将矢量控 制的变频器 广泛应用于通用机 械 、 纺织、 印染 、 造纸 、 、 轧钢 化工等行业 中 交流电动机 的无级 调速 , 不仅 自动调速精 度越 来越 高 , 而且 取得了明显 的节能 效 果。风机 、 水泵类 负 载为平 方 转矩 负 载 , 制要求简单 , 变频 器价格 也较低 , 控 相应 但其节 能效果却
( 流量 Q 。从 图 2可知 : ) 当流量 Q 降至 Q 若不改变 水泵转 。 2 速, 扬程将升 至 B工作点 , 其功率可 用 H 2 2 Q 来计 算 , X 对应 面积 B 2Q 。原 A工 作点功率 Q ' HO 2 1 HI X 图上面积 .-O 。 4I Q , a ̄ 两者所耗功率变化不大 , 如果降低转 速至 () 2 即可节能 Q 2 X

变频技术在风机、泵类负载节能中的应用

变频技术在风机、泵类负载节能中的应用

变频技术在风机、泵类负载节能中的应用摘要:本文通过变频调速在风机、水泵类设备上的应用,阐述了风机、水泵变频调速的节能原理。

介绍了风机、水泵负载对变频器的性能要求。

关键词:变频器;风机、水泵;节能;0.前言我国的电动机用电量占全国发电量的60%~70%,风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。

造成这种状况的主要原因是:风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。

由于风机、水泵类大多为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,所以当风机、水泵转速下降时,消耗的功率也大大下降,因此节能潜力非常大,最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量,应用变频器节电率为20%~50%,而且通常在设计中,用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,效率低下,造成电能的大量浪费。

因此推广交流变频调速装置效益显著。

1.变频调速节能原理1.1变频节能由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)×H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果风机、水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。

即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。

例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%。

2.2 功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S×COSФ,Q=S×SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

水泵变频方案

水泵变频方案

水泵变频方案随着科技的进步和需求的不断增长,水泵在工业、农业和民用领域中的应用越来越广泛。

为了提高水泵的效率和运行稳定性,水泵的变频控制方案逐渐被广泛采用。

本文将介绍水泵变频方案的工作原理、优势以及在不同场景中的应用。

一、水泵变频方案的工作原理水泵变频方案通过调整电机的转速来控制水泵的流量及扬程,实现精确的运行控制。

其主要由三部分组成:变频器、传感器和控制系统。

变频器负责将电网交流电转换成可调频的交流电,传感器用于检测水泵的工作状态和环境参数,控制系统则根据传感器信号和设定值,对变频器进行控制,从而控制水泵的运行状态。

二、水泵变频方案的优势1. 节能高效:水泵变频方案根据实际需求调整水泵的转速,避免了传统方式下水泵运行时的能量浪费。

相比恒速运行,变频方式能够节约30%至50%的电能消耗,提高水泵的能效比。

2. 精确控制:水泵变频方案可以实现对水泵的精确控制,根据实际需求灵活调整水泵的流量和扬程。

通过对水泵的运行状态的实时监测,可以更好地优化水系统的运行效率。

3. 减小启动冲击:水泵变频方案在启动时可以通过逐步增加频率和电流的方式,减小启动冲击,延长水泵和管网的使用寿命。

4. 减少维护成本:水泵变频方案可以对水泵进行实时监测,及时发现故障并进行报警,减少停机时间和维修成本。

另外,通过减少机械运动的起始次数,还可以延长水泵的使用寿命。

三、水泵变频方案在不同场景中的应用1. 工业领域:在工业生产中,水泵的运行需求会随着生产负荷的变化而变化。

采用水泵变频方案可以根据生产需求实时调整水泵的流量和扬程,确保工艺流程的稳定运行,提高生产效率。

2. 农业领域:农业灌溉系统中的水泵通常需要根据作物的需水量进行调整。

水泵变频方案可以根据土壤湿度、气候条件等参数,精确控制水泵的运行状态,避免水资源的浪费,提高农田灌溉的效果。

3. 建筑领域:在建筑给水系统和排水系统中,水泵的运行状态需要根据实时需求进行调整。

采用水泵变频方案可以根据住户用水量、楼层高度等因素,实现对水泵的智能控制,提高供水和排水系统的运行效率。

变频技术在给水泵中的应用

变频技术在给水泵中的应用
长期处于轻载运行状态 , 造成 了某种程度 的能源浪费。 实践证 明,
理技术 , 系统构成灵活 , 精度高。 运算
2具有完 善的保护功能和高效节能的特点 。 、 电气控制回路简
应 用变频调速技术改造泵组等设备 , 取得 的节能效果是十分显 所
著的。

单、 可靠 , 具有 缺相 、 压、 欠 过流、 接地 、 短路、 温度过 高以及 电机堵
20 0 9年 第 8卷 第 1 期 ( 1 患第 15期 ) 3
5 3
变频技术在给水泵 中的应 用
王冠 桥 , 宋永 增 , 顺 , 忠 安 , 庆 亮 刘 周 周
( 山东兖矿集 团华聚能源公 司, 山东邹城

231) 7 5 3
要: 本文从 变频技术的基本原理入手 , 通过讲述给水泵中变频技术运 用的特 点及 实际运行效果 , 进一 步阐明了变频技 术在给
器输 出频 率下降 , 当频率到达一定 的下 限时 , 供水量仍大于用水
量 , 系统 自动将 4 泵 停止运行 , 则 # 系统 自动将 5 #泵 由变频器供 电运行 , 所有水泵电机从停止到满载工作及从 满载工作 到停止都 由变频器来控制 , 实现带载软启动 , 避免了启动冲击电流和启动
给水泵电机带来机械 冲击 , 保证 了管道给水压力稳定 , 满足 了锅
节器或分散控制 系统输 出的 4 2 m — 0 A或 O 1V直流信号 ,改变 ~0 该控制信号 的大小便可改变变频器输 出的 电压及频率 , 从而改变
电 动机 的转 速 。 二 、 水 泵变 频 系统 的应 用 给
电厂给水系统采用三台水泵 , 中 5 其 #泵为主泵 ,#4 3 、#泵为
算机系统会 自动启动另一台给水泵 , 同时 自动锁住 有故障的给水

变频器在水泵上的使用及节能分析

变频器在水泵上的使用及节能分析
Zabio Y] hne gnun ugiyg i y Yau n
I 一
变频器在 水泵上 的使用及节能 分析
孙 鹏 宇
( 宁省 葫芦 岛兴 城双 兴 供热 有 限公 司 , 宁 葫 芦 岛 150 ) 辽 辽 2 10 摘 要 : 过 介绍 泵 类 负载 的特 性 , 对 工频 运 行 时 由阀 门控 制 调节 流量 和 变 频运 行 时 由变频 器 调 节流 量 的 能量 消 耗进 行 对 比, 通 并 从
的 流 量 控 制 方 法 , 种 是 通 过 控 制 泵 出 口 的 阀 门来 调 节 , 一 变 频 器 也 被 广 泛 应 用 。 一 另
种是通过变频器控制泵 的转速 来调节 。 本文对这两种不 同的水 2 泵 类 负载 的 工 作 特 性 及 2种 调 节 流 量 的 方 法 泵 流 量 控 制 方 法 进 行 了分 析 , 为 二 者 都 能 达 到 工 业 运 行 的 要 认 在 当今工业企业 中, 生产 设备 的传动 用电机大部分 是交流 求 , 其 在 能 量 消 耗 方 面 有 所 区 别 , 根 据 不 同情 况 来 选 择 设 但 应 异 步 电动 机 。 笔 者 所 在 的单 位 , 热 单 位 耗 电量 约 占企 业 全 部 供 备、 确定运 行方式 , 而在满 足运 行要求 的前提 下实现 节 能降 从 电耗 的 8 %左 右 , 风 机 和 泵 类 负 载 安 装 时 企 业 还 处 于 发 展 初 5 而 耗 , 高企业竞争力 。 提 期 , 力 有 较 大 的余 量 , 此 这 类 负 载 使 用 时 能 源 利 用 率 和 功 电 因 1 变 频 器 的 发 展 及 行 业 应 用 率因数都 比较低 , 在 己严重制约着 企业经济效益 的提高 。当 现 近年来 , 随着 电力 电子技术 、 微机技 术及 自动控制 技术 的 前, 风机和 泵类 负载 的节 电问题对 企业的生存发展 已变得越来 迅速发展 , 电气系统 的传 动技术也面 临着一场新 的工业革命 ,

变频器在水泵中的应用及常见故障处理研究

变频器在水泵中的应用及常见故障处理研究

变频器在水泵中的应用及常见故障处理研究随着科技的快速发展,变频器在水泵的应用越来越广泛。

变频器可以根据不同的需求,调整电机的转速,从而改变水泵的流量和压力,达到控制水泵流量的目的。

在现代水处理行业中,变频器已经成为了必不可少的一种设备。

变频器在水泵中的应用主要有以下几个方面:1、节能:水泵由于其特殊的工作性质,往往需要一定的功率才能驱动。

然而在实际应用中,如果水泵处于不同的工作状态,那么运行要求的功率则会有所不同。

这时,如果采用传统的启停方式进行操作,不仅会出现由于重复启动延长机器寿命的问题,而且还可能造成很大的能源浪费。

而变频器可以根据实际的需求,调整电机的转速,从而有效地节约能源消耗。

2、稳定运行:比起传统的启停方式,变频器能够确保水泵的稳定运行,从而降低机器的延迟和停滞时间。

因此在刚性和精密异常运行工况下,能够确保水泵的正常运行,从而提高了使用寿命。

3、维护方便:在传统的水泵替代方案中,维护一般需要停机操作,从而对生产带来一定的影响。

而变频器具有启停操作,监测水泵运行,清除故障等多种功能的集成管理系统,能够方便地进行监测和维护,从而节约了宝贵的维护时间。

然而,变频器在水泵中也有一些常见的故障需要进行处理:1、电压问题:变频器是电器设备,其对电压,电流稳定性要求极高。

一旦供电不稳定,容易导致变频器故障。

因此,在使用变频器时,需要保持稳定的电压,避免电压幅度波动过大。

2、过电流问题:变频器在使用过程中,如果电机的负载出现过度,可能会导致电流超过额定值。

如果出现这种情况,需要及时开机检查,清洗水泵,防止在清洗时将过多物质投入以导致另外的安全问题。

3、机械故障:水泵的机械部分有可能因为使用时间过长、精度不足等问题而失灵,导致水泵不能正常工作。

这时候需要进行检修或更换部件。

4、线路问题:变频器还有可能出现线路故障,这种故障可能会导致电源无法正常输出,或变频器无法正确接收信号。

解决这些问题需要检查线路的连接,并对其进行修复。

变频恒压供水简介

变频恒压供水简介

1 前言
工程公司培训
水塔
1 前言
工程公司培训
高位水箱
1 前言
工程公司培训
(2) 水池-水泵(恒压变频)-管网系统-用水点 此方式也是集中供水。对于多幢住宅的建筑 小区,目前较多采用此种供水方案。一般设计有 地下生活水池一座,集中恒压变频供水,不设屋 顶水箱。最不利的用水点是顶层住宅。主水泵一 般有3--4台, 3用一备自动切换,辅助泵为一小流 量泵,夜间用水量小时主泵自动切换到辅助泵, 以维持系统压力基本不变。
下图是施耐德ATV61 变频器的PID 系统工作 原理: 工程公司培训
2 变频恒压供水介绍
工程公司培训
以上介绍可见,变频器作为恒压供水系 统中的核心驱动元件,有着十分重要的作 用,所以在选择变频器的时候,质量和性 能就成为选择变频器非常重要的条件,目 前市场上供水行业应用的主流变频器为欧 美产品,施耐德电气在工业领域有着悠久 的历史, 新研发的ATV61 是风机水泵应用 的最高端产品。
1 前言
工程公司培训
变频器恒压 供水系统
1 前言 1.2 经济和社会效益比较
工程公司培训
第一种方式采用传统的水塔、高位 水箱,楼底水泵将蓄水池的用水打到楼 顶水箱,楼顶水箱中的水在利用自身的 重力压到用水管道。这是一个很简单的 供水模式,它最主要的问题就在于水泵 工作时间的控制上面了,刚开始时,专 门安排专职人员开关水泵,没水了开泵, 水满出来了就关泵。这样做不仅麻烦, 还浪费了人力,而且高位水塔的清洗也 成问题。
2 变频恒压供水介绍
工程公司培训
该供水系统变频器的作用是为电机提 供可变频率的电源,实现电机的无级调速, 从而使管网水压连续变化。传感器的任务 是检测管网水压。压力设定单元为系统提 供满足用户需要的水压期望值。

变频器的应用案例分析

变频器的应用案例分析

变频器的应用案例分析随着科技的不断发展和人们对生活质量要求的提高,各种设备和工业生产工具的智能化越来越受到人们的关注。

在工业领域中,变频器是一种被广泛应用的电气设备,它的作用是控制和调节交流电机的转速。

接下来,本文将通过几个应用案例,对变频器的使用和优势进行分析。

一、水泵变频器在管网输水中的应用在今天的城市水利系统中,水泵是一个必需品。

它起到抽水、输送水流和保持水压稳定的作用。

但是,对于传统的水泵,其工作效率很低,因为其输出水流是一个固定值,无法随需求进行有效的调节。

为了解决这个问题,一些有远见的水泵制造商开始使用变频器来替代传统的启停控制器,实现对水泵在输水管网中的细致控制。

在水泵运行时,通过调节电机的转速实现水流量的调节,提高了水泵的效率,降低了管网的能耗。

二、空气压缩机变频器在汽车工业中的应用汽车制造是一个需要大量空气压缩机的行业。

无论是汽车组装工厂还是汽车维修行业,都需要使用空气压缩机为各种机械设备和工具供电。

空气压缩机的性能和使用寿命往往与其运行效率有关,一些汽车制造商开始使用变频器来帮助空气压缩机实现更加智能化的控制。

通过控制转速,变频器可以减少空气压缩机的能源消耗,提高其使用寿命。

三、电梯变频器在高层建筑中的应用在高楼大厦中,电梯是一种必不可少的交通工具。

然而,传统的电梯采用的控制方式是启停控制,这种控制方式不仅效率低下,而且电机的磨损和轻微故障问题也越来越多。

电梯制造商通过使用变频器来替代传统的启停控制器,实现了对电梯电机的精准控制。

通过变频器控制电机的转速和输出功率,电梯的效率得到了大幅提高,同时还减少了电梯的能源消耗和维护成本。

总结:变频器是一种具有广泛应用前景的智能电气设备。

它可以在工业生产工具和各种机械设备中发挥重要作用,提高设备的使用效率,降低能源消耗和维护成本。

上述三个案例只是变频器应用的冰山一角,随着科技的推广和创新的不断发展,变频器的应用前景将会越来越广阔。

变频器应用范围

变频器应用范围

变频器应用范围变频器是一种用于控制电动机转速的设备,通过改变电源电压和频率的方式,实现对电机进行调速控制。

变频器广泛应用于各行各业,涉及到许多不同的领域。

本文将介绍变频器的应用范围。

1. 工业生产领域在工业生产中,变频器被广泛应用于各种机械设备的调速控制,如风机、水泵、压缩机、输送带等。

通过变频器的控制,可以根据不同的工艺要求和负载变化,调整电机的转速,提高生产效率和能源利用率。

同时,变频器还可以实现启动过程中的平稳启动和刹车过程中的能量回馈,减少设备运行过程中的机械冲击和磨损,延长设备的使用寿命。

2. 建筑行业在建筑行业中,变频器主要用于楼宇电梯的调速控制。

通过变频器的应用,可以实现电梯平稳的启动和停止,提高电梯的乘坐舒适度和安全性。

同时,变频器还可以根据人流量进行运行模式的调整,减少电梯的能耗,提高运行效率。

3. 石油化工行业在石油化工行业中,变频器广泛应用于泵和风机等设备的调速控制。

通过变频器的使用,可以根据生产工艺和设备负载的变化,精确控制设备的转速和产量,提高生产效率。

同时,变频器还可以实现多台设备的联动控制,使整个系统的运行更加稳定和可靠。

4. 冶金行业在冶金行业中,变频器被用于轧机、卷取机和热处理设备等设备的调速控制。

通过变频器的应用,可以实现精确的轧制控制和产品质量控制,提高产品的加工精度和表面质量。

同时,变频器还可以实现设备之间的协调工作,提高生产线的运行效率和生产能力。

5. 环境保护行业在环境保护行业中,变频器主要应用于风机、泵和空气处理设备等设备的调速控制。

通过变频器的应用,可以根据不同的工况要求,调整设备的运行参数,提高设备的工作效率和能源利用率。

同时,变频器还可以实现设备的平稳启停,减少设备的机械冲击和噪音,降低设备的运行成本。

综上所述,变频器的应用范围非常广泛,涵盖了工业生产、建筑、石油化工、冶金和环境保护等众多领域。

通过变频器的调速控制,可以提高设备的运行效率、降低能源消耗和维护成本,为各行各业的发展做出积极贡献。

变频器在供水行业应用的重要性

变频器在供水行业应用的重要性

绝大部分用户须通过提升水压 才能满足用水 要求。以前大 多采用传 变 频 器 节 能 效 果 实 际 工作 中 更 可观 。 例 如 , 公 司 有 一水 厂 , 我 水 统的水塔 , 高位水箱等等增压设 备, 它们 都必须 由水 泵以高 出实际用 厂原供水 方案为 2 0 W 机 电系统一工一 变两套 系统 向市 区管 网以 8K 水 高 度 的压 力提 升 水 量 , 结果 大大 增 加 了能 量 损 耗 。 其 01 Mp .8 a压 力供水 , 工频供水系统为控制供水压 力要采 用勒 阀门的 1新、 旧泵 的 测 试 方法。 去年经技术 改造改 为两套供水系统均 用变频器供水 , 严禁勒 阀 例 如 , 公 司 对 6 h 6 5 k 成 套 机 电设 备做 如 下 测试 : 我 s一 5w 门通 过 变频 器调 频 来控 制供 水压 力 。改 变 供 水 方 法 后 该 水 厂 当月 电 7 K 三 垦 变频 器 直 拖 旧 泵测 试 数 据 表 5W 费较前 月少近五万元 , 当年公司 电费较 上年减 少近六十万元 , 可见使
变 频 器 在 供 水 行 业 应 用 的 重 要性
张志 华 ( 辽宁省葫芦岛 来水 市自 公司)
摘要: 综合本公司实际生产情 况和 本人多年工作经 验知 , 生产 中使用变 通过对加减速时间的合理 预置来延 长启动和停止过程 ,合理控 制供 频器具有绝对重要性 , 希望业 内人士广泛使用之。 水压 力减 少管道 冲击 , 最大 限度 保护管网 , 管件 , 同时也提高 电机水 关键词 : 变频 器 供 水 行 业 应 用 泵 的使用寿命。从上述测试还 可以看 出泵老化时严重影响出水量供

变 频 调 速 恒 压供 水 系统 , 历 了逐 步 完 善 的过 程 。 合 早 期 的单 经 综 泵恒压供水 系统与近几年来被行业 内人士普遍使用的多泵恒压调速 供 水 系统 诸 多 供 水 方 式 来 看 , 我认 为最 优 的恒 压 供 水 系统 应 为单 泵 直拖恒压供水系统。 7 K 三 垦 变 频 器直 拖 新 泵测 试 数 据 表 5W 3 各 种 供 水 方 式 比 较 例如 , 我单位现使用 以下几种供水方式( 以富土变频器 为例) : 31变频器直拖电机 变压 ( . 变流量 ) 供水 :优点 : 接线简单 , 使用 电器件 少, 完全启用变频器 自身功能运行稳定 , 电效果较 明显 , 节 维 修 率 较 低 。 缺 点 : 能 变 压 ( 量 ) 行 , 能 空 间 有 剩余 。 只 流 运 节 32 多 泵 运行 方式 : 制 回路 用 P C 可编 程 控 制 器) 计 以三 泵 . 控 L( 设 由上述测试结果可得老式供水方式被全新变频供水 方式取代具 为例 : 点 : 控 制 实 现恒 压 ( 流 量 ) 水 。 点 : 有一 台泵 变频 调 优 可 恒 供 缺 只 有 多项 优点 : 速运行 , 余各 泵均工频运行 , 其 节能一般 部分能量未被挖掘出来 。 维 11 变频 供 水 能 灵 活 控 制供 水压 力 。 . 修工作量较大 , 运行稳定性较好。 12 采 用 变 频 供 水 节 电效 果 明 显 。 . 33 一 拖 一 单 泵 运 行 方 式 :启 用 变 频 器 内 置 PD 功 能 或 外 用 . I 13 当异步 电机在全压启动时从静止状态加速到额定转速所需 P C 可编程控 制器 ) . L( 均能实现恒压( 流量 ) 供水。此 方案要求用户量 时 间 小 于 O5秒 , 意 味 着 在 不 足 O5秒 的 时 间 里 , 的流 量 从 零 猛 与 机 电设 备 工 作 能 力 匹 配 。该 方式 接 线 简 单 使 用 电器 件 少 ,运 行 稳 l 这 _ 水 增 到额 定流 量 ,在 极 短 时 间 内流 量 的巨 大 变 化将 引起 对管 道 的压 强 定 , 无管线冲击, 维修工作 量小 , 节能效果较 其它方案优秀等待 点。 过 高 或过 低 的冲 击 , 力过 高会 爆 管 而过 低 导 致 管 子 的 瘪 塌 。 接 停 压 直 综 合 本 公 司 实 际 生 产 情 况和 本 人 多年 工 作 经验 知 ,生 产 中使 用 机 同样 会 引 起压 力冲 击。 上表 测试 结果 可见 使 用 变频 器 调 速 后 , 变频 器 具 有 绝 对 重 要 性 , 望 业 内 人 士 广 泛使 用 之。 从 可 希 ( 接 第 2 4页 ) 上 1 设 置流 媒 体 服 务 器 的 目的 在 于 缓 解 前 端 视频 服务 器 的 负载 和 避 免 网 络 带 宽 紧 张 而 引 起 的 网 络 阻 视频源

专用变频器在恒压供水装置中的应用

专用变频器在恒压供水装置中的应用

专用变频器在恒压供水装置中的应用自从通用变频器问世以来,变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。

恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中得到了很大的发展。

一、回顾一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水,其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。

以前大多采用传统的水塔、高位水箱,或气压罐式增压设备,但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量,其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。

自从通用变频器问世以来,变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。

恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中得到了很大的发展。

随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能也越来越强。

充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着非常重要的意义。

新型供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比,不论是设备的投资,运行的经济性,还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果。

恒压供水调速系统的这些优越性,引起国内几乎所有供水设备厂家的高度重视,并不断投入开发、生产这一高新技术产品。

浅谈变频器在供水系统中的应用

浅谈变频器在供水系统中的应用
水 厂 、 九 座加 压 站 、 7 深 井, 泵 电机 lO多 十 3眼 水 8 随着 电气 技术 的发 展 ,变频 调速 技术 的 日臻 秒时间从 30 . 5 .逐步平滑降低, 4 避免了以上问题的 台、 供水管线 2 0多公里 、 电线路 10多公里, 完善 ,以变频调速为核心的智能供水控制系统取 发生 。 0 供 4
日 供水约 l 万立方米。由于地处矿山, O 存在着供 水系统运行时问长、供水压力不稳、爆管事故频 繁、 耗电量高等问题, 经营存在沉重的负担。既要 保障供水系统的安全可靠 ,又要降低供水系统的 能源消耗, 迫使我们不断改造旧系统 , 开发使用可 靠性高 、 能耗低的高科技新产品, 而变频器的使用 就很好的解决了这一问题。 在传统的设计中,进行供水水泵选型时 , 首 先考虑水泵应满足最不利工’ |的要求 ,即以供 况 水管网的最高 E最高时和压力来计算水泵的设计 1 流量和设计扬程 。根据此法选型的水泵满足了最 不利工况点的要求 , 却忽略了对能耗的考虑。因为 在实际运行中 ,水泵在最不利工况点运行的时问 相对较少,绝大部分时间是在平均流量和平均扬 程工况附近运行 ,甚至长期在低扬程大流量工况 运行 。在实 £产中, 为了确保水泵的安全运行 , 也为了使水泵运行于高效区间内,有的只能通过 控制 出水阀门来改变管路特性曲线,从而改变水 泵的运行工、 J 。此举使水泵安全运行于高效区 况 间内, 却致使大量的能量消耗在阀门上 , 造成电能 很 大 的浪费 。 自从通用变频器 问世以来 , 变频调速技术在 各个领域得到了广泛 的应用。变频调速恒压供水 设备以其节能 、 安全 、 高品质的供水质量等优点 , 使我国供水行业的技术装备水平从 2 O世纪 9 O年 代 初开 始经 历 了一 次飞 跃 。恒压 供 水调 速系 统实 现水泵电机无级调速,依据用水量的变化 自动调 节系统的运行参数,在用水量的变化 自 动调节系 统的运行参数 。在用水量发生变化时保持水压恒 定以满足用水要求 , 是当今最先进、 合理的节能型 供水系统。 在实际应用中得到了很大的发展。 随着 电力技 术 的飞 速发展 , 器 的功能 也 越来 越强 。 变频 充分利用变频器 内置的各种功能 ,对合理 十 变 频调速恒压供水设备 , 降低成本 , 保证产品质量等 方面有着非常重要的意义。 1 变频调速技术 的分析 用户用水的多少是经常变动的, 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 水系统对于某 些工业或特殊用户是 非常重要的。 例如在某些生产过程中, 自来水供 若 水因故压力不足或短时断水 , 可能影响产品质量 , 严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时, 若供水压力不足或或无水供应, 不能迅速灭火, 可

变频器在供水领域的应用

变频器在供水领域的应用

变频器在供水领域的应用一、前言随着人们生活的提高,在生活用水方面的要求日益提高,变频恒压供水以起环保,节能和供水质量高等优点在供水行业应用越来越广的到应用,以往的变频恒压供水往往采用可编程控制器(PLC)与变频器组合起来实现控制,但可编程技术含量较高,编程难度大而让人感觉通用性不强。

而采用变频器内置PID (比例微分积分)控制模式可以抛弃可编程调试带来得麻烦,简单易学,调试简单,性能可靠,抗干扰能力强。

二、系统构成与工作原理变频供水系统中我们一般采用以下2种传感器:远传压力表(电阻式传感器可反馈0-5VDC 电压信号)和压力变送器(可反馈4-20ma直流电流信号)来检测管路的压力。

压力设定单元是为用户设定工作所须的系统压力,而变频器是整个供水系统的核心,通过改变电机的工作频率实现电机的无及调速,无波动恒压供水和各项功能。

在一般供水系统中通常有主泵、副泵和备用泵。

下面我们以烟台惠丰电子有限公司F1500-P系列产品来介绍供水系统的工作原理和常遇到的问题和解决方法。

产品采用F1500-P 系列,该系列内置PID控制器,有2个模拟口输入(AN1-GND、AN2-GND)、2路模拟量输出(FM-GND、IM-GND)、2个继电器输出口。

用户可以在线设定工作所需的参数、最高最低频率和继电器的输出口,控制非常方便。

下面我们针对一拖一单泵自动恒压供水、一拖二固定模式自动恒压供水和一拖二轮换式自动恒压供水分别进行介绍。

1.一拖一单泵恒压供水电气控制原理图(见图1):从中我们可以看到这是较为简单的闭环系统,操作简单。

参数的设置:F400=1 开放PI调节;F401=0 选择压力表类型;F402=0 选择为单泵工作模式;F403=0 选择模式为负反馈。

调试说明:根据现场情况,选择合适的PI调节器,设置好比例(p),积分(I )常数值 F424,F425 的值和采样周期F426。

根据选择的压力表类型(远传压力表或压力变送器),我们可以选定PI 调节反馈通道(0:AN1通道0-5(10)DCv ;AN2通道0(4)-20ma)。

高压变频器在生产给水泵上的应用

高压变频器在生产给水泵上的应用

醚;塑苎凰.高压变频器在生产给水泵上的应用刘毅(山西鲁能晋北铝业有限责任公司检修维护分厂,山西原平034100)脯要】山西鲁能晋北铝业有限公司的生产x--'E冷水泵供应着全厂生产系统(包括氧化铝厂、自备电厂)的生产给本。

高压变频器谐波量小,工作稳定,而且节能。

本文指出,高压变频调速在电厂风机、泵类的应用具有明显的社会效益和经济效益。

涝蓦枣圃变频器;节能;改进山西鲁能晋北铝业有限公司的生产工艺冷水泵供应着全厂生产系统(包括氧化铝厂、自备电厂)的生产给水。

给水系统采用恒压供水,这就对给水质量提出严格要求。

在改造以前,是采用调节给水泵出口阀门的开度来调节母管给水压力。

由于给水泵始终以工频恒速运行,不仅造成了能源的很大浪费,而目对泵体和阀门的机械磨损较大。

本文比较改造前后的效益,建议大量应用高压变频器节能增效。

1山西鲁能晋北铝业公司1O kV高压变频改造项目鲁能晋北铝业公司在一期工程建设中,对节能减排和环境保护设施投入高达2.2亿元。

2007年投资500万元改造节水系统,全年用水量与设计年用水量相比减少了7665万吨。

目前生产每吨氧化铝耗水6m3,优于国家发改委最新行业用水准^条件,相当于设计和省水资委批准采水量的1/3,每年节约用水1000万m30通过技术改造,2007年分别节煤折合标准煤18060吨、节电12564万K W H【折合标准煤1543旧吨)、节约天然气178.5万标准立方米(折合1553吨标准煤)。

2008年9月初,上海西门子工业自动化有限公司(S I A S)与山西鲁能晋北铝业有限公司箨{丁_忉啵,将为后者的氧化铝生产二期工程提供全套自动控制系统解决方案。

西门子PC S7产品将应用于鲁能晋北二期氧化铝装置和自备电站的自动控制系统,并提供包括项目管理、应用软件设计、系统集成、现场调试和培训在内的全套解决方案。

借助西门子全集成自动化技术,为企业IT网络提供优化的数据管理战略,可实现随时随地访问数据,极大提高了过程效率和业务连续性,有效促进了铝业生产成本的降低。

变频器在工业水泵中的应用

变频器在工业水泵中的应用

水泵作为液体输送设备 ,在工业 、农业 、商业 速系 统 中 ,为 了实现 能源 的充 分利 用和 生产 的需要 ,
和 民用 建 筑 中有着 极 其广 泛 的应 用 ,其 消 耗 的 电能 需要 对 电机进 行 转速 调 节 ,考 虑 到 电机 的启 动 、运
也 占到 总能 耗 的 1%一 0 0 2 %。在 化工 行 业 的生 产 中 , 行 、调速 和制 动 的特性 ,系统 中由 P C完 成数 据 的 L
与前一 年 改造 前 的运 行数 据 比较 发 现 ,该 水泵 变 频 改 造后 平均 运行 电流下 降 了约 5 0A,一 年大 约 可 以
参 考文献
[]黄黔 阳 ,等. 器在水泵上 的应用 现代 机械 , 1 变频
2 604 00 , .
节 电 4 万 k ,节电率可达 2%,创造节能收益 0 Wh 8 1 0万元 ,除此之外每年还可节约 2 万 t ,这两 0 水
( 对辅助触头的检查可观察其表面有无烧伤痕 2 ) 迹 、是否赃污 ,其接触压力是否足够 、动静触 头的 超行程是否在要求范围内、弹簧是否变形 、弹力是 否足够 、机械和电气联锁是否正常 ,安装平面是否
( 高压压敏电阻泄漏 电流测量。在高压压敏 电 水平 、焊接头有无松动等。 2 )
阻两端施加 8 V的直流电压 ,待电压稳定后读取 电 k 上述项 目的实施最好 2 3 个月进行一次 ,在 日 流值 ,该 值应 ≯3 A。 O 常 巡 检 中也 应 时 常 注 意 观 察 ,发 现 问题 及 时 处 理 ,
项收益使得改造投入的 1 万元不到一年就可收回 , 0 统D. ] 山东电力技术.0 1 : — 8 2 0 ,4 4 . 57 节 能效 益非 常明显 。

水泵中交流调速的控制原理

水泵中交流调速的控制原理

水泵中交流调速的控制原理
水泵中交流调速控制的原理可以概括为以下几点:
一、交流调速的方法
水泵交流调速的常用方法有:
1.电压调速:改变水泵输入电压,通过变压器实现。

这种方法调速范围有限。

2.频率调速:改变电源频率,通过变频器实现。

这是水泵调速的主要方法。

3.极数调速:改变电动机极数,通过换接电路实现。

这种方法调速范围较小。

4.组合调速:综合利用上述各方法的优势,扩大调速范围。

二、频率调速的基本原理
水泵频率调速就是利用变频器改变电动机电源频率,从而改变水泵转速的方法。

其基本原理是:
电动机转速n与电源频率f和极对数p成正比,n∝f/p。

因此提高频率可以增加转速,降低频率则减小转速。

三、交流调速系统的组成
一个交流调速系统主要由变频器、电动机、传动机构和被传动装置组成。

1. 变频器:改变电源频率的核心部件。

2. 电动机:执行机构,输出调节后的机械功率。

3. 传动机构:实现机械动力的传递。

4. 被传动装置:接受调速后的机械动力,如水泵。

四、交流调速的特征
交流调速系统具有速度调节范围大、准确性高、效率较好等优点,主要应用于对速度有较高要求的场合,如水泵增压、风机调速等。

交流调速控制是水泵行业常用的方法,对保证水泵运行的经济性、高效性具有重要意义。

其核心在于利用变频器灵活地控制电动机输入频率,实现无级连续稳定调速。

变频器在风机、水泵中的节能应用

变频器在风机、水泵中的节能应用

变频器在风机、水泵中的节能应用摘要:由风机、水泵类负载节能,来阐述变频器是控制风机、水泵实现节能最佳方式,对提高自动化程度,减少人为因素的影响进行较详细分析,通过实例计算来证明在理论上是正确的,虽然初期一次性投资比较大,但从长远上来看在经济上是值的。

关键词:风机;水泵;节能;功率因数;变频器前言风机、水泵作为工业和生活中的通用机械有应用量大、应用面广的特点,其配套电机量也是巨大的,有资料统计,风机、水泵的耗电量占全国总发电量的20%以上,由于容量和工艺原因,大多数的风机、水泵类负载存在着不同程度上的电能浪费,在提倡节约能源的今天,减少浪费,节能问题的研究也迫在眉睫,变频控制是目前最好方法。

1.风机、水泵负载节能原理传统风机、水泵流量的设计均以最大需求来设计,其调整方式采用挡板、风门、回流、起停电机等方式控制,无法形成闭环回路控制,也较不考虑省电的观念,但实际使用中流量随着各种因素而变化,往往比最大流量小的多,要减少流量时,通常情况下只能调节档板和阀门的开度,阀门控制法的实质是通过改变管网阻力大小来改变流量,而这种控制方式当所需流量减小时,压力反而会增加,故轴功率的降低有限,此时,过剩的风机、水泵功率将导致压力增加造成很大的能量损耗。

由流体力学原理可知:流量与转速的一次方成正比,压力与转速的平方成正比,功率与转速的三次方成正比,如果水泵效率一定,当流量下降时转速成比例下降,而此时对轴输出功率p成立方关系下降;风机、水泵变频节能控制可在保持阀门、挡板开度不变的前提下,通过改变风机的转速来调节流量,其实质是通过减少流体动力来节电。

这种控制方式可从根本上消除风机、水泵设备,由于选型或负荷变化普遍存在的“大马拉小车”的动力浪费现象,消除了挡板截流阻力,使风机、水泵始终运行在最佳工作状态。

2.风机、水泵变频控制特点2.1异步电动机原理n=60f/p(1-s),可知变频调速是风机、水泵调速最佳方法,风机、水泵电机直接启动或Y/D启动,启动电流为其额定电流的4~7倍;这样会对电机设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的电流和震动时对挡板和阀门损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。

变频器应用场合及特点

变频器应用场合及特点

变频器应用场合及特点变频器是一种用于调整交流电机转速的装置,其主要特点是可以实现无级调速,广泛应用于工业生产和日常生活中。

下面将从应用场合和特点两个方面进行详细介绍。

一、应用场合1. 工业生产:变频器在工业生产中的应用非常广泛,可以用于电力、石油、化工、冶金、矿山、建材等行业。

例如,矿山行业中的风机、泵等设备的流量和转速需要根据生产需求进行调节,变频器可以实现对电机的调速,提高设备的运行效率。

2. 交通运输:变频器在交通运输领域也有很大的应用,例如电动车、电动汽车等交通工具的电机需要实现调速控制,变频器可以根据驾驶者的需求调整电机的转速,提高车辆的性能。

3. 家居设备:在家居设备中,变频器也起到了很大的作用。

例如,家用空调、洗衣机、电冰箱等电器的电机都可以通过变频器实现无级调速控制,提高产品的能效和使用体验。

4. 农业领域:在农业生产中,变频器可以应用在灌溉系统、风机等设备上,实现对水泵、风机等能源设备的调速控制,提高农业生产的效率和节能减排。

5. 医疗设备:在医疗设备中,变频器也有一些应用。

例如,手术室中的高效过滤系统、洁净室中的环境控制系统等都需要电机进行驱动,变频器可以实现对电机的调速控制,保证设备的运行效率和稳定性。

二、特点1. 无级调速:变频器可以实现对电机的无级调速控制,可以根据不同的需求调整转速,提高设备的灵活性和适应性。

2. 节能减排:变频器能够根据实际需要调整电机的转速,避免了传统方式中电机长时间运行在额定转速下的能耗浪费,从而达到节能减排的效果。

3. 软启动:变频器可以实现电机的软启动,减少了设备启动时对电网的冲击和对设备自身的损耗,延长了设备的使用寿命。

4. 过载保护:变频器内部通常设有过载保护功能,一旦电机出现过载问题,变频器会自动停机,避免了因电机过载而导致的损坏,保护了设备的安全运行。

5. 自诊断功能:变频器通常具有自诊断功能,可以实时监测电机的运行状态,并能够及时发现并报警故障,及时维修和保养,提高设备的可靠性和稳定性。

变频泵和定频泵的应用场景_概述说明以及解释

变频泵和定频泵的应用场景_概述说明以及解释

变频泵和定频泵的应用场景概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将重点研究和探讨变频泵和定频泵的应用场景以及它们的特点。

在现代社会,泵是一种被广泛使用的设备,用于输送液体、气体以及其他流体物质。

而变频泵和定频泵则是根据不同的工作原理来实现其功能的。

1.2 文章结构为了更好地阐述主题内容,本文将按照以下结构展开论述:- 第2部分将介绍变频泵和定频泵的定义和原理;- 第3部分将详细说明变频泵在工业、农业和建筑领域中的应用场景以及其特点;- 第4部分将详细说明定频泵在工业、农业和建筑领域中的应用场景以及其特点;- 最后,第5部分将对比变频泵和定频泵,评估它们各自的优劣,并提出关于合理选择变频或定频系统的建议。

1.3 目的本文旨在深入了解并全面了解变频泵和定频泵的应用场景,并明确它们在不同领域中存在差异之处。

同时,通过比较两者优劣势,帮助读者在实际应用中做出明智的选择。

对于从事液体输送设备相关工作的专业人士和决策者,本文将提供有价值的参考和指导。

通过阅读本文,读者将能够更好地理解变频泵和定频泵的应用范围,并为其合理选型提供一些建议和决策依据。

2. 变频泵和定频泵的定义和原理2.1 变频泵的定义和原理变频泵,也称为变频水泵,是一种通过调节电机转速来控制水流量和压力的泵类设备。

其主要原理是通过变频器来改变电源对电机的供电频率,从而调节电机的转速,进而控制水泵输出的流量和压力。

变频器通过将交流电源转换成直流电并进行逆变,实现对电机转速精确调节。

在变频泵中,主要包括三个组成部分:驱动系统、传感器和控制系统。

驱动系统由三相异步电动机和变频器组成,负责提供动力和控制驱动;传感器用于测量水流量、压力、温度等参数,并将其信号传输给控制系统;控制系统负责接收传感器信号,并根据需要调整变频器输出的频率以达到所期望的水流量和压力。

2.2 定频泵的定义和原理定频泵,也被称为常规泵或单速水泵,是一种输出恒定转速的泵类设备。

其工作原理是通过连接到固定电源(通常为交流220V或380V)上的异步电动机,以固定的频率运转,从而保持水泵输出的流量和压力稳定不变。

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变频器在水泵行业的应用一、概述交流电机变频调速技术是一项业已广泛应用的节能技术。

由于电子技术的飞速发展,户变频器的性能有了极大提高,它可以实现控制设备软启软停,不仅可以降低设备故障率,还可以大幅减少电耗,确保系统安全、稳定、长周期运行。

长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。

在小区供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计,然后泵组根据流量变化情况来选配,并确定水泵的运行方式。

由于小区用水有着季节和时段的明显变化,日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压,大量能量因消耗在出口阀而浪费,而且存在着水池“二次污染”的问题。

变频调速技术在给水泵站上应用,成功地解决了能耗和污染的两大难题。

用水的多少是经常变动的,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确保系统安全、稳定、长周期运行。

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。

恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。

例如在某些生产过程中,若自来水供水因故压力不足或短时断水,可能影响产品质量,严重时使产品报废和设备损坏。

又如发生火灾时,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,某些用水区采用恒压供水系统,具有较大的经济和社会意义。

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1、变频恒压供水系统组成变频恒压供水系统通常是由水源、离心泵(主泵+休眠泵)、压力传感器、PID调节器、变频器(主泵+休眠泵)、管网组成。

工作流程是利用设置在管网上的压力传感器将管网系统内因用水量的变化引起的水压变化,及时将信号(4-20mA或0-10V)反馈PID调节器,PID调节器对比设定控制压力进行运算后给出相应的变频指令,改变水泵的运行或转速,使得管网的水压与控制压力一致。

2、变频恒压供水系统的参数选取(1)、合理选取压力控制参数,实现系统低能耗恒压供水。

这个目的的实现关键就在于压力控制参数的选取,通常管网压力控制点的选择有两个:一个就是管网最不利点压力恒压控制,另一个就是泵出口压力恒压控制。

选择管网最不利点的最小水头为压力控制参数,形成闭环压力自控系统,使得水泵的转速与PID调节器设定压力相匹配,可以达到最大节能效果,而且实现了恒压供水的目的。

(2)、变频器在投入运行后的调试是保证系统达到最佳运行状态的必要手段。

变频器根据负载的转动惯量的大小,在启动和停止电机时所需的时间不相同,设定时间过短会导致变频器在加速时过电流、在减速时过电压保护;设定时间过长会导致变频器在调速运行时使系统变得调节缓慢,反应迟滞,应变能力差,系统易处在短期不稳定状态中。

为了变频器不跳闸保护,现场使用当中的许多变频器加减速时间的设置过长,它所带来的问题很容易被设备外表的正常而掩盖,但是变频器达不到最佳运行状态。

所以现场使用时要根据所驱动的负载性质不同,测试出负载的允许最短加减速时间,进行设定。

对于水泵电机,加减速时间的选择在0.2-20秒之间。

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。

在采用变频跳速进行恒压供水时,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,下面讲到的原理都是一变频器拖多马达的系统。

三、控制原理1、交流电机变频调速原理交流电机转速特性:n=60f(1-s)/p,其中n 为电机转速,f为交流电频率,s 为转差率,p为极对数。

电机选定之后s 、p则为定值,电机转速n和交流电频率f 成正比,使用变频器来改变交流电频率,即可实现对电机变频无级调速。

2、根据离心泵的负载工作原理可知:流量与转速成正比:Q∝N转矩与转速的平方成正比:T∝N2功率与转速的三次方成正比:P∝N3而且变频调速自身的能量损耗极低,在各种转速下变频器输入功率几乎等于电机轴功率,由此可知在使用变频调速技术供水时,系统中流量变化与功率的关系:P变=N3P额=Q3P额采用出口阀控制流量的方式,电机在工频运行时,系统中流量变化与功率的关系:P阀=(0.4+0.6Q)P额其中,P为功率N为转速Q为流量例如设定当前流量为水泵额定流量的60%,则采用变频调速时P变=Q3P额=0.216P额,而采用阀门控制时P阀=(0.4+0.6Q)P额=0.76P额,节电=(P阀-P变)/P阀*100%=71.6%。

流量% 100 90 80 70 60 50节电率% 0 22.5 41.8 61.5 71.6 82.1由此可见从理论计算结果可以看到节能效果非常显著,而且在实际运行中小区变频恒压供水技术比传统的加压供水系统还有自动控制恒压、无污染等明显优势。

而且新型的小区变频恒压供水系统能自动地控制一至多台主泵和一台休眠泵的运行。

在管网用水量减少到单台主泵流量的约1/6-1/8时,系统自动停止主泵,启动小功率的休眠泵工作,保证系统小流量供水,解决小流量甚至零流量供水时大量电能的浪费问题,从运行控制上进一步节能。

根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变,就应该引这个物理量与恒值比较,形成闭环系统。

我们要想保持水压的恒定,因此就必须引入水压反馈值与给定值比较,从而形成闭环系统。

但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统,现在控制和PID相结合的方法,在压力波动较大时使用模糊控制,以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。

这通过PLC加智能仪表可时现该算法,同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。

实践证明,使用这种方法是可行的,而且造价也不高。

要想维持供水网的压力不变,根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件,由于供水系统管道长、管径大,管网的充压都较慢,故系统是一个大滞后系统,不易直接采用PID调节器进行控制,而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

四、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,电动机将处于频繁的升、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:变频恒压供水系统的最显著优点就是节约电能,节能量通常在10-40%。

从单台水泵的节能来看,流量越小,节能量越大。

优化的节能控制软件,使水泵实现最大限度地节能运行;2、卫生节水: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;系统实行闭环供水后,用户的水全部由管道直接供给,取消了水塔、天面水池、气压罐等设施,避免了用水的“二次污染”,取消了水池定期清理的工作。

3、运行可靠:变频恒压供水系统实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变化,从而可以保证用户任何时候的用水压力,不会出现在用水高峰期热水器不能正常使用的情况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、控制灵活:分段供水,定时供水,手动选择工作方式。

5、自我保护功能完善:新型的小区变频恒压供水系统具备了过流、过压、欠压、欠相、短路保护、瞬时停电保护、过载、失速保护、低液位保护、主泵定时轮换控制、密码设定等功能,功能完善,全自动控制,自动运行,泵房不设岗位,只需派人定期检查、保养如某台泵出现故障,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。

6、延长设备寿命、保护电网稳定使用变频器后,机泵的转速不再是长期维持额定转速运行,减少了机械磨损,降低了机泵故障率,而且主泵定时轮换控制功能自动定时轮换主泵运行,保证各泵磨损均匀且不锈死,延长了机泵使用寿命。

变频器的无级调速运行,实现了机泵软启动,避免了电机开停时的大电流对电机线圈和电网的冲击,消除了水泵的水锤效应。

7、占地少、投资回收期短新型的小区变频恒压供水系统采用水池上直接安装立式泵,控制间只要安放一到两个控制柜,体积很小,整个系统占地就非常小,可以节省投资。

另外不用水塔或天面水池、控制间不设专人管理、设备故障率极低等方面都实现了进一步减少投资,运行管理费低的特点,再加上变频供水的节能优点,都决定了小区变频恒压供水系统的投资回收期短,一般约2年。

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。

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