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在供水系統中,最基本的控制對象是流量,供水系統的基本任務就是要滿足用戶對流量的需求。目前,常見的流量控制方式有閥門控制和轉速控制兩種。
1.變頻恒壓供水控制器的閥門控制
即通過調節閥門開度來控制流量。此時,供水系統的管道阻力將隨閥門開度的改變而改變,而揚程特性保持不變。
在供水系統設計時,其水泵揚程及供水流量都是以滿足用戶的最大可能需求而選定的,且留有一定余量。而實際應用當中,系統在大部分時間里都是非滿負荷運行的,這就必須要減小閥門開度,調整供水流量。這樣,管道阻力隨之增大,從而產生大量的截流損失。這種控制方式不僅會浪費許多電機輸出功率,而且因為管阻特性的改變,整個系統的供水效率也會大為降低。
變頻恒壓供水控制器的節能方案二
如上所述,流量是供水系統的基本控制對象,供水流量需要隨時滿足用水流量。在供水系統中,管道中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關系:
若 供水流量>用水流量 → 管道水壓上升↑
若 供水流量<用水流量 → 管道水壓下降↓
若 供水流量=用水流量 → 管道水壓不變
所以,保持管道中的水壓恒定,就可保證該處供水能力恰好滿足用水需求,這就是恒壓供水系統所要達到的目的。供水壓力由用戶在PID調節器上設定,同時壓力傳感器將管路的實際壓力反饋給PID調節器,經過PID算法得出的比較變量將以模擬量的形式接入到變頻器的頻率設定端,再由變頻器控制電機及水泵的轉速、最終調節水泵的輸出流量達到恒壓供水目的,滿足供水及用水平衡。
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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:
a、 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;
b、 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;
c、 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PID調節器的情況下,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。如變頻器本身具有PID調節功能時,只要在預置時設定PID功能有效,則所設定的升速和降速時間將自動失效。
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