變頻調(diào)速在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、萬方數(shù)據(jù)2010牟912．齲中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2552(2010)12—0209—03變頻調(diào)速在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用呂惠芳(無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，無錫214206)摘要：隨著變頻器調(diào)速技術(shù)及PLC控制技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)以其供水壓力穩(wěn)定、安全、可靠、節(jié)能而得到廣泛應(yīng)用。討論了變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理及系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，分析了一種變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制過程。關(guān)鍵詞：恒壓供水系統(tǒng)；變頻調(diào)速；PID控制器；節(jié)能原理Frequency--convertingspeed--changingandconstant--pressurewater

2、supplytechnologyLVHui．fang(WuxiInstituteofArts＆Technology，Wuxi214206，China)Abstract：WiththedevelopmentoffrequencytransformerspeedregulationtechnologyandPLCcontroltechnique，frequencyconversionspeedregulationconstantvoltagewatersupplysystemgetsextensiveUSebecauseofitsstablewatersupplypressure，sa

3、fe，reliableanditsenergyconservation．Thisarticlediscussedonthefrequencyconversionvelocitymodulationconstantpressurewatersupplysystem’Senergyconservationprincipleandthesystemmerit，analyzedonekindoffrequencyconversionvelocitymodulationconstantpressurewatersupplysystem’Scontrolledprocess．Keywords：

4、constantpressurewater—supplyingsystem；frequency-convertingspeed—changing；PIDcontroller；energyconservationprinciple0引言隨著我國人民生活水平的不斷提高，居民的生活用水量越來越大，原有的恒速泵供水、水塔及高位水箱供水和氣罐供水供水方式已不再能滿足人們生活的需要。隨著變頻調(diào)速技術(shù)及PLC控制技術(shù)的發(fā)展，一種基于PLC的變頻調(diào)速供水方式改造以往的間斷性供水方式，克服了間斷性供水中用水量小時(shí)管路壓力過大、壓力不能調(diào)節(jié)、易損管件、能耗過大、影響管路使用壽命及增加運(yùn)行成本等缺點(diǎn)，提

5、高供水效率。1變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理1．1變頻調(diào)速原理異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：／7,=60八1-s)／p(其中廠為電網(wǎng)頻率；s為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；p為電動(dòng)機(jī)極對數(shù))，由此可知，轉(zhuǎn)速／it與頻率廠成正比，只要改變頻率廠即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率廠在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻調(diào)速就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。變頻恒壓供水系統(tǒng)采用一電位器設(shè)定壓力，采用一個(gè)壓力傳感器(反饋為4mA一20mA)檢測管網(wǎng)中壓力，壓力傳感器將信號(hào)送入變頻器PID回路，PID回路處理之后，送出一個(gè)水量增加或減少信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。如在一定延時(shí)時(shí)間內(nèi)，壓力還是不足或過大，

6、則通過PLC作工頻／變頻切換，使實(shí)際管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力相一致。另外，隨著用水量的減少，變頻器自動(dòng)減少輸出頻率，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。收稿日期：2010—06—18作者簡介：呂惠芳(1967一)，女，副教授，1991年畢業(yè)于南京師范大學(xué)。主要從事電力電子技術(shù)及電氣控制的教學(xué)及研究。··——209·-—-萬方數(shù)據(jù)1．2變頻調(diào)速供水系統(tǒng)的節(jié)能原理在恒壓供水系統(tǒng)中，用變頻調(diào)速代替恒速電機(jī)機(jī)來驅(qū)動(dòng)水泵，可以達(dá)到節(jié)能的目的。由流體力學(xué)知識(shí)可知：水泵的工作效率叼，=C。(詈)一c：(等)2(其中，C。，C：為常數(shù)；Q為水量；n為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)。通過閥門控制水量時(shí)，n不變，Q下降，故效率仇下降，通過轉(zhuǎn)

7、速控制水量時(shí)，水量與轉(zhuǎn)速成正比，比值旦不變，故效率始終保持最佳狀態(tài)，可見采用變頻調(diào)速后，水泵的效率將大為提高，當(dāng)改變泵的轉(zhuǎn)速n時(shí)其效率基本不變，但流量、壓力及功率都將按￡=屆=儋衛(wèi)am姚從式中可以看出，電動(dòng)機(jī)的軸功率P與轉(zhuǎn)速的三次方成比例，而轉(zhuǎn)矩r正比于尸／凡，即轉(zhuǎn)矩r與轉(zhuǎn)速的兩次方成比例，轉(zhuǎn)速n有一小幅度的降低，軸功率P就會(huì)有一個(gè)大幅度的減小。管道阻力與水量的二次方成比例變化，則調(diào)節(jié)閥門的開啟度，管道阻力會(huì)變化。如果隨著用水量的變化，控制管道末端的壓加重使之保持恒定