变频控制柜功能原理---自平衡多级泵

变频控制柜功能原理
一、变频控制柜产品概述：
变频控制柜采用PLC可编程序控制器，对泵组及其它设备进行人机界面，辅以计算机技术进行智能控制，对电机、水泵及相关设备进行自动化空中楼阁，可以进行消防泵定期自动巡检、解决消防泵咬死问题、变频切泵、消除水锤效应、报警及消防控制中心联控等诸多功能。

采用瑞士ABB公司变频器或其它知名品牌变频器、智能控制器、压力传感器及水泵组成闭环控制系统。

变频控制柜能自动调节水泵的转速和运行台数，使供水管网的压力保持设定的压力和所需流量，从而达到提高供水品质和高效节能的目的。

以系统管网的瞬时变化的压力为稳定参数(比较定位)通过微机控制变频器的输出频率。

自动跟踪调节水泵的转速，实现对系统水压的PID闭环调节，从而保证管忘网的末端的压力恒定，使整个供水系统持续高效运行。

当用水量增大时，变频器输出频率就大，水泵转速加快，供水量增大、用水量减少时，变频器输出频率变小，水泵转速减慢、供水量减小、保证用户对水的压力和流量的需要。

二、变频控制柜功能如下：
1.控制柜开启后，第一台水泵变频运行，当满足不了实际需要时，该水泵自动切换到工频运行，第二台水泵自动投入变频运行，当仍然不能满足时，第二台水泵也自动切换到工频运行，第三台水泵投入变频运行。

当实际用水量减少时，第一台泵因为最先开始运行，该水泵自动退出运行;当用水量继续减少时，第二台水泵自动退出运行;当只有单台大泵运行，而且用水量很少时，自动切换到稳压泵变频运行。

当稳压泵满足不了供水需要时，则稳压泵自动退出运行，大泵自动投入运行。

2.具有定时自动切换功能：当水泵运行一定时间后(该时间可以自由设定)，则自动切换到下一台水泵工作，避免长期运行损耗，也避免长期不工作锈死。

3.具有故障自动切换功能：当某一台泵出现故障，则下一台泵自动投入运行，不会影响系统供水。

4.完善的保护功能：控制柜具有完善的保护功能，可以在水泵电机出现缺相、短路、接地、欠压、过流、过压、过热、过载等故障时均能准确报警。

完善的容错功能：控制柜具有自动变频、手动变频和手动工频功能，可以最大程度上保证供水，即使变频器和可编程序控制器全部损坏，仍然可以让水泵工频运行，保证供水。

三、变频控制柜产品特点：
1、选用国际名牌变频器，可编程控制器及名牌低压电器;
2、数字PID调节，键盘操作、数字显示、全自动运行无人值守;
3、电路设计简洁明了、思路清晰，便于故障分析、维修;
4、变频调节，有效避免了“水锤”现象。

5、变频器和控制器的编程与设定方便简单，容易掌握。

6、性能优良、控制方式灵活、抗干扰能力强、工作稳定可靠;
7、管网压力恒定无冲击，自动 / 手动切换控制;
8、通讯串行口能和计算机连接，实现计算机联网直接控制。

9、供水压力稳定，系统实现闭环控制，能自动调节系统压力和设定压力的差值，使系统压力保持恒定。

10、自动状态下，水泵电机实现软启动。

对电网和管网无冲击，大大延长水泵、电机、管道系统、电气控制系统的使用寿命;
11、手动、自动控制功能设置，可保证设备的安全连续运行;
12、控制程序化、可根据用户的要求实现多种控制方式。

如：定时开关系统、消防联动、不流量和零流量自动关机睡眠，上位机集中管理等;
13、多台泵可循环交替运行，均衡各台泵的平均工作时间延长水泵的使用寿命，从而避免备用泵的长期不运行而锈蚀，保证火警发生时水泵能顺利投入运行;
14、基本控制功能强大，可选择附加功能丰富。

如：定时开关系统，水泵自动软换工作。

小流量和零流量用水时自动关机睡眠、远程控制，就地控制柜。

15、完善的保护功能，具有短路、过流、过压、过热、过载等多种保护，水泵运行如有故障，自动停止工作并报警输出;系统具有自检、故障判断、故障记忆、故障显示、自动起动备用泵等功能。

16、采用PLC可编程序控制器，对泵组及其它设备进行人机界面，辅以计算机技术进行智能控制。

四、变频控制柜功能原理：
1、控制模式
(1)一用一备：控制1#、2#两台水泵，自动时，可工作于“1#主2#备”，或“2#主1#备”，两种状态，当主用泵发生故障时，备用泵将自动投入工作，“手动”起动时用面板操作按钮控制。

如用户要求增加“”两用模式(即两台泵可同时用，)请订货时详细说明。

(2) 二用一备：控制1#、2#、3#备三台水泵，可工作于“1#、2#主3#备”或“2#、3#主1#备”或“1#、3#主2#备”三种状态。

当主泵发生故障时，备用泵水泵自动投入工作。

“手动”启动时，用面板操作钮控制。

若是关掉一台主泵，即变为“一用一备”如果用户要求增加“三用”工作模式(三台泵可同时用)，请订货详细说明;
(3)三用一备：控制1#、2#、3#、4#四台水泵，可工作于“1#、2#、3#主4#备”或“2#、3#、4#主1#备”或“1#、2#、4#主3#备”或“1#、3#、4#主2#备”四种状态，当主泵发生故障时，备用泵将自动投入工作。

“手动”启动时，用面板操作。

按钮控制，若是关掉一台主泵，即变为“两用一备”，若关掉两台主泵，即变为“一用一备”。

如果用户要求增加“四用”工作模式(即四主泵同时使用)，请订货详细说明。

2、控制方式
(1)“Y”液位控制：该型控制柜配key浮球开关或高性能电子式液位控制器，可根据液位的高低、自动控制水泵的启动和停止;
(2)“P”压力控制：该型控制柜配备外接电接点压力表，压力控制器或压力无关，可根据管网压力的高低、自动控制水泵的启动和停止，同时适用于用浮球开关，限位开关及按钮遥控等各
处方式进行控制，是一种“能通用接口”的电机控制柜应有范围极广;
(3)“T”温度控制：该型控制柜外按温度传感器，可根据被输送介质的温度的高低。

自动控制水泵的启动和停止。

应用于恒温，交换机组系统等;
(4)“S”时间控制：该型控制柜内配用时间控制器，可根据用户预先设定好时间顺序，自动控制水泵的启动和停止，运用于需定时控制的设备等;
(5)“K“空调联合控制”该型控制柜为空调水泵而设计，水泵启动由操作中心控制，水泵运行时控制柜输出一个供制冷机组连机的控制接点，实现按先开泵，后开制冷机组的程序进行控制，确保机组的安全运行;
(6)“Q”潜污泵控制：根据潜污泵特，该型控制柜除具备主回路短路、气相、过载保护外，还设计有泵体泄漏保护及泵体电机定子绕组过热保护功能;
(7)“X”消防控制：该型控制柜按国家规划设计，消防喷淋泵的启动可通过机箱面板手动启动，消火栓开关启动，消防中心启动，并输出水泵开泵、停泵信号反馈至消防中心作指示报警。

3、智能启动器特征
(1)软启动器可解决水泵电机启动时管理内液流冲击所产生的系统水锤现象，避免了管道、阀门及其它附件因其而受损，节省维护费用;
(2)因启动电流过大会使电网电压产生压降，从而造成对电网中其它负载设备的损害，软起动器可完全解决这个问题，它能降低配电容量，可使电缆的面积及电气元件的规格相应减小、降低设备的总投资额;
(3)设备空载或轻载时，软启动器能自动地调节输出电压减小耗用电流，提高电机的功率因数，从达到节能的目的;
(4)软启动器可以自动调节，使相电流平衡，减小电动机发热，延长电机的使用寿命。

五、变频控制柜调试与使用方法：
变频控制柜控制回路中，既设自动控制亦有手动控制，还具备过流、过压、欠压、缺相保护及事故报苦功能，本产品使用前，必须按电气原理图复核后接线，按照电动机实际要求调整相应元件设定值，然后起动。

1 、自动操作：接通电源，电源指示灯亮，将转换开关转至“自动”位置，检查控制柜(箱)所控制的电机是否按液位控制仪的指令动作。

当液位达到控制液位时，对应液位指示灯发光，相应的限位控制继电器常开触点自动闭合，二次控制回路自动接通，电机起动，同时运行指示灯亮。

当水位达到停止水位时，对应的指示灯发光，液位测控仪的对应限位控制继电器常闭触点断开，二次控制回路开路，电机停止工作，运行指示灯熄灭。

2 、手动操作：接通电源，电源指示灯亮，将转换开关转至“手动”位置 ，按下起动按钮，电机开始运转，运行指示灯亮，按下”停止”按钮，电机停止运转，其运行指示灯熄灭。

3 、不论采用何种控制方式，当达到极限水位时，其超限水位信号触点接通，二次控制回路失电，使电机停止运转，并发出声光报苦信号。

在电机运行过程中如有事故出现，事故指示灯亮，电铃自动报苦，这时，按下停止按钮，迫使电机停止工作。

六、变频控制柜技术参数：
变频控制柜
控制电机功率：0.18-315KW;
控制电压：380V;
控制电机台数：1-7台;
压力控制精度:0.02MPa或-0.02MPa。

七、变频控制柜安装环境：
1. 环境温度范围：- 5 ℃ ～ + 40 ℃;
2. 空气湿度范围：5% ～ 90% RH ，无结露;
3. 海拔高度：1500米以下;
4. 安装面与水平面的倾斜不超过5°;
5. 安装处无显著摇动和冲击振动;
6. 安装处无大量油雾、灰尘或纤维粉尘;
7. 使用类别为AC-3;
8. 污染等级为3级;
9. 安装类型为Ⅲ类。

八、变频控制柜适用范围：
楼宇、城镇居民小区、企业单位、事业单位的生活用水、消防灭火供水;各类工业用水、油田与输油码头之间的远距离管道恒压输油系统;
各类自来水公司供水及其二次增压泵站的恒压供水;
各类污水处理厂、机场、农业排灌(喷灌)纽站供水;
各类宾馆、饭店24小时冷热不间断恒温、恒压供应冷热水;
工厂锅炉稳压补水系统、热水供应系统、以及城市供热系统的热循环系统;空调冷却水循环恒温、恒压控制;
城市广场音乐喷泉的自动供水控制等。