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宝米勒变频器在恒压供水上的应用

发布时间:2015-7-25 11:10:30 作者:管理员 来源:本站 点击:543 字号:

 一、变频恒压供水的特点

1. 节能,可以实现节电20%-40%,能实现绿色用电。

2. 占地面积小,投入少,效率高。

3. 配置灵活,自动化程度高,功能齐全,灵活可靠。

4. 运行合理,由于是软起和软停,不但可以消除水锤效应,而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小,减少了维修量和维修费用,并且水泵的寿命大大提高。

5. 由于变频恒压调速直接从水源供水,减少了原有供水方式的二次污染,防止了很多传染疾病的传染源头。

6. 通过通信控制,可以实现无人值守,节约了人力物力。

二、节能原理由水泵的工作原理可知:

水泵的流量与水泵(电机)的转速成正比,水泵的扬程与水泵(电机)的转速的平方成正比,水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比(既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比)。根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。流量基本公式:Q∝N    H∝N2      KW=Q*H∝N3以上Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率。例如:将供电频率由50HZ降为45HZ,则P45/P50=(45/50)3= 0.729,即P45=0.729 P50;将供电频率由50HZ降为40HZ,则P40/P50=(40/50)3= 0.512,即P40=0.512 P50。水泵一般是按供水系统在设计时的最大工况需求来考虑的,而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的最大量,一般用阀门调节增大系统的阻力来节流,造成电机用电损失,而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定,通过改变转速来调节用水供应,并可通过降低转速节能收回投资。从下图我们可以形象的看到三种流量控制方式的比较。100KW三种流量控制方法的耗电实测比较表:

流量% 变频器轴功率KW% 输入阀门控制

轴功率KW% 输出阀门控制

轴功率KW% 理想轴功率KW%

50 15 60 84 12.5

60 25 64 89.5 21.6

70 38 68 95 34.3

80 55 72.5 99.5 51.2

90 79 84 103.5 73

100 108 106 107 100

 

很多电机拖动设备都存在全余量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题。且不断的影响企业的经济效益,而投资变频器可以从根本上解决这些问题,一般情况下,完全可以改善工艺条件,并且投资回收期不超过10个月。

三、变频恒压供水设备的主要应用场合

1、高层建筑,城乡居民小区,企事业等生活用水;

2、各类工业需要恒压控制的用水,冷却水循环,热力网水循环,锅炉补水等;

3、中央空调系统;

4、自来水厂增压系统;

5、农田灌溉,污水处理,人造喷泉;

6、各种流体恒压控制系统。

四、变频恒压供水设备的系统组成变频器是整个变频恒压供水系统的核心部分。

其系统组成:水泵电机是输出环节,转速由变频器控制,实现变流量恒压控制。变频器接受PID控制器的信号对水泵进行速度控制,压力传感器检测管网出水压力,把信号传给PID控制器,通过PID控制器调节变频器的频率来控制水泵的转速,实现了一个闭环控制系统。由于b宝米勒变频器本身具有PID调节功能,可以不选用外置PID调节器,调节更加平稳。

五、变频控制原理

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: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。

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,以保护供水。

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