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邁信MR500變頻器在恒壓供水系統中的應用

2019-07-17 武漢邁信電氣技術有限公司

一、 引言


對于供水系統進行的控制,歸根到底是為了滿足用戶對于流量的需求。在高峰時期需求量大,需能快速供水;低峰時應維持一定管壓。其最根本的控制對象是流量,壓力被用來做為控制流量大小的參變量。如果保持供水系統某處壓力的恒定,也就保證該處的供水能力和用水流量處于平衡狀態,可滿足用戶的用水需求。


通常在同一路供水系統中,設置多臺常用泵,供水量大時多臺泵全開,供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調速進行恒壓供水時,就用兩種方式:其一是所有水泵配用一臺變頻器;其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據壓力反饋信號,通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率,改變電動機轉速,最終達到管網恒壓的目的,就一個閉環回路,較簡單,但成本高。前種方法成本低,性能不比后種差,但控制程序較復雜,是未來的發展方向。



二、 控制原理及方案



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,節能效果十分顯著(可根據具體情況計算出來)。其優點是:


1、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;


2、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;


3、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,最高頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在采用變頻器內置PID調節。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。控制原理如下:





三、
變頻器控制特點



1、節電

優化的節能控制軟件,使水泵實現最大限度地節能運行。


2、節水

根據實際用水情況設定管網壓力,自動控制水泵出水量,減少了水的跑、漏現象。


3、運行可靠

由變頻器實現泵的軟起動,使水泵實現由工頻到變頻的無沖擊切換,防止管網沖擊、避免管網壓力超限,管道破裂。


4、聯網功能

采用全中文工控組態軟件,實時監控各個站點,如電機的電壓、電流、工作頻率、管網壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量,累積每臺泵的出水量,同時提供各種形式的打印報表,以便分析統計。


5、控制靈活

分段供水,定時供水,手動選擇工作方式(外圍控制電路暫未提供)。


6、自我保護功能完善

如某臺泵出現故障,主動向上位機發出報警信息,同時啟動備用泵,以維持供水平衡。萬一自控系統出現故障,用戶可以直接操作手動系統,以保持供水。




四、 參考配線圖






五、
參考設置參數




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