恒壓供水是指用戶端在任何時候,不管用水量的大小,總能保持管網(wǎng)中水壓的基本恒定。在恒壓供水系統(tǒng)中,為保持管網(wǎng)水壓的基本恒定,需要變頻器根據(jù)給定的壓力信號與管網(wǎng)水壓的反饋信號進(jìn)行比較以調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速,達(dá)到控制管網(wǎng)中水壓的目的。
1.系統(tǒng)硬件構(gòu)成:
本系統(tǒng)采用變頻器和壓力傳感器作為中心控制裝置,實現(xiàn)所需功能。壓力傳感器為CYG200系列壓力傳感器。壓力用液晶數(shù)顯表顯示,量程選用0~0.5Mpa,對應(yīng)反饋電流4~20Ma,供電類型24VDC,級別0.25%FS,壓力傳感器的反饋電流I(mA)與管網(wǎng)壓力H(Mpa)之間的關(guān)系為:I=32H+4 其中,I—反饋電流,mA;H—管網(wǎng)壓力,Mpa;例如:當(dāng)H=0.35時,反饋電流I=32*0.35+4=15.2(mA),由于電機功率為45KW,額定電流為98A,可以選擇明電舍變頻器。
2.系統(tǒng)原理:
首先需設(shè)定PI功能有效,然后確定PI控制器的信號類型為反饋信號輸入,設(shè)定值由面板給定。恒壓供水系統(tǒng)如圖所示:
給定參數(shù) 頻率 轉(zhuǎn)速 實際壓力
當(dāng)管網(wǎng)的實際壓力經(jīng)反饋后與給定壓力進(jìn)行比較,當(dāng)管網(wǎng)壓力不足時,增大輸出頻率,水泵轉(zhuǎn)速加快,使管網(wǎng)壓力上升。反之,水泵轉(zhuǎn)速減慢,使管網(wǎng)壓力下降,以保持供水壓力的穩(wěn)定。
3.系統(tǒng)介紹
為保證系統(tǒng)的可靠性,必須提供工頻/變頻兩種操作方式,以減少因變頻器故障或設(shè)備檢修維護(hù)等原因而造成無法供水的現(xiàn)象,要求控制系統(tǒng)必須設(shè)立手動工頻操作方式,本系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)工頻/變頻之間的轉(zhuǎn)換,在變頻操作方式下,交流接觸器之間采用互鎖控制方式,同理,在工頻操作方式下,交流接觸器之間也采用互鎖控制方式。
(1)系統(tǒng)主回路
變頻器恒壓供水系統(tǒng)的水泵采取一備一用方式即要求一臺水泵供水,另一臺備用,當(dāng)使用的水泵出現(xiàn)故障或檢修時,另一臺馬上投入運行,不使供水中斷。并且兩臺水泵均為變頻器驅(qū)動,并要求在變頻器故障時,可自動實現(xiàn)工頻/變頻切換。
?。?)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
A.該系統(tǒng)為一備一用,工頻/變頻自動切換的恒壓供水系統(tǒng);
B.此系統(tǒng)壓力通過面板設(shè)定,具體根據(jù)水泵的特性0~50HZ對應(yīng)0.5Mpa,例如:假如設(shè)定管網(wǎng)水壓為0.4Mpa,壓力設(shè)定值為其額定值的80%;
C.本系統(tǒng)具有電動機過壓、欠壓、過流、變頻器過熱等故障保護(hù)功能;
D.為了確保系統(tǒng)的安全,除了設(shè)定變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能外,還采用熱繼電器來進(jìn)行電動機的熱保護(hù)。
4.系統(tǒng)特點
?。?)重慶智闊控制方式的突出優(yōu)點為低電流紋波,低轉(zhuǎn)矩紋波,低電機溫升,并提高了功率因數(shù),根據(jù)實際運行觀察,此系統(tǒng)的功率因數(shù)長期保持在0.95以上。
?。?)由于采用“一拖二”控制方式,硬件投資成本較少,具有較高的價格競爭優(yōu)勢。
?。?)系統(tǒng)基本不受用戶的使用場所和應(yīng)用環(huán)境限制,具有較強的通用性和靈活性。根據(jù)現(xiàn)場觀測,穩(wěn)態(tài)時管網(wǎng)的壓力為設(shè)定值的±2%。
重慶智闊在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用巳獲得成功,試驗數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)控制品質(zhì)良好,響應(yīng)速度快。實現(xiàn)了預(yù)定的設(shè)計功能,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性和安全性。在長期運行中取得了良好的節(jié)能效果,節(jié)能達(dá)20%到30%。