变频器恒压供水的参数

一、变频调速的特点及分析

用户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低;用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

恒压供水控制系统对于用户是非常重要的。恒压供水设备是集消防和生活、生产用水的特点，研制生产的具有国外先进水平的新一代产品，采用微型计算机可编程控制技术，根据供水管网和水源的多种情况，由微型计算机控制调节各种复杂的工作，实现了智能化供水。在生产生活供水时，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响(influence)生活质量，严重时会影响生存安全，如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，用水区域采用恒压供水控制系统，能产生较大的经济效益(Economic performance)和社会效益。

随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备(shèbèi)，起动平稳，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;由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。

二、恒压供水控制系统的变频应用方式

通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵(water pump)配用一台变频器(Variable-frequency Drive);其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过(tōng guò)PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制(control)程序较复杂，是未来的发展方向，我公司开发BC2100系列恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。

三、PID控制原理

根据反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理(guǎn lǐ)上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制(control)，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

四、恒压供水控制系统变频控制原理

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(Electron flow)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(又称水击)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(water pump)全速供水量相差很多时。

可考虑(consider)适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。无塔供水设备是集消防和生活、生产用水的特点，研制生产的具有国外先进水平的新一代产品，采用微型计算机可编程控制技术，根据供水管网和水源的多种情况，由微型计算机控制调节各种复杂的工作，实现了智能化供水。

虽然水泵(water pump)在低速运行时，电动机的工作电流(Electron flow)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(frequency conversion)器(Variable-frequency Drive)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(frequency conversion)器的最高工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况(Condition)下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响(influence)由PID调节器决定的动态响应过程(guò chéng)。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、恒压供水控制系统特点

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(water pump)出水量，减少了水的跑、漏现象;

3、 运行可靠：由变频(frequency conversion)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(Electron flow)、工作频率(frequency)、管网压力及流量等。并且可以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(Analyse)统计。

5、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择(xuanze)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。二次供水设备是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质、水压和供水安全，与人民群众正常稳定的生活密切相关。二次供水设施主要为弥补市政供水管线压力不足，保证居住、生活在高层人群用水而设立的。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作控制手动系统，以保护供水。

六、恒压供水控制系统应用范围(fàn wéi)

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