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水泵變頻控制柜原理

時(shí)間:2010/11/25閱讀:22468
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變頻水泵的意思:使用變頻器控制普通水泵電機(jī),或者水泵電機(jī)是變頻電機(jī)。但無(wú)論是哪種電機(jī),必須要加裝變頻器控制系統(tǒng),才可以達(dá)到省電目的。
     【變頻供水工作原理】
根據(jù)用戶(hù)要求,先設(shè)定給水壓力,然后通電運(yùn)行,壓力傳感器監(jiān)測(cè)管網(wǎng)壓力,并變?yōu)殡娦盘?hào)反饋至變頻器,經(jīng)過(guò)對(duì)反饋值和設(shè)定值的分析處理,由變頻器來(lái)控制水泵的運(yùn)行,終達(dá)到反饋值和設(shè)定值的一致。當(dāng)用水量增加時(shí),系統(tǒng)壓力降低,反饋值小于設(shè)定值,變頻器輸出電壓和頻率升高,水泵轉(zhuǎn)速升高,出水量增加;當(dāng)用水量減小時(shí),水泵轉(zhuǎn)速降低,減少出水量,使管網(wǎng)壓力維持設(shè)定壓力值。在多臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí),自動(dòng)完成水泵的加減,實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)恒壓供水。
變頻水泵是用普通電機(jī),變頻水泵不用時(shí)電機(jī)是低速運(yùn)行,也可以增加氣壓罐,副泵,讓主泵電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)?!竟?jié)能分析】
以80DL50-20X3泵為例
額定參數(shù):揚(yáng)程H=60m,流量Q=50m3/h,功率N=15KW,電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min
實(shí)際需要的參數(shù)往往要小于額定參數(shù),假如實(shí)際需要壓力為H1=45米,那么實(shí)際消耗功率計(jì)算如下:
實(shí)際轉(zhuǎn)速:n1= √H1/H ×n=1256轉(zhuǎn)/分
實(shí)際電機(jī)功率:P1=(n1/n)3×P=9.7KW
如電機(jī)不采用變頻控制,電機(jī)將以額定功率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),其消耗功率為15KW;
如電機(jī)采用變頻控制時(shí),電機(jī)功率僅為9.7KW。
其節(jié)能為:(15-9.7)/15=35%
由此分析可知,水泵采用變頻調(diào)速控制,節(jié)能效果越明顯,而且根據(jù)實(shí)際需要任意設(shè)定供水壓力。
【變頻水泵控制柜】
1、變頻水泵控制柜的結(jié)構(gòu)及原理
  變頻水泵控制柜系統(tǒng)通過(guò)測(cè)到的管道壓力,經(jīng)變頻器系統(tǒng)內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算,調(diào)節(jié)輸出頻率,然后實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)(一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào))可適時(shí)通知PLC的進(jìn)行變頻泵切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生,泵的開(kāi)關(guān)將聯(lián)動(dòng)其出口閥門(mén)。水錘是在突然停電或者在閥門(mén)關(guān)閉太快時(shí),由于壓力水流的慣性,產(chǎn)生水流沖擊波,就象錘子敲打一樣,所以叫水錘。水流沖擊波來(lái)回產(chǎn)生的力,有時(shí)會(huì)很大,從而破壞閥門(mén)和水泵。水錘現(xiàn)象解決辦法:①采用變頻控制,適當(dāng)?shù)目刂平邓贂r(shí)間,應(yīng)當(dāng)是控制電機(jī)停車(chē)時(shí)間,也就是讓電機(jī)軟停車(chē)?、谒贸隹诩友b緩閉止回閥
  變頻水泵控制柜工作原理如下:
  智能變頻恒壓供水節(jié)能控制柜,變頻供水節(jié)能控制柜假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)由四臺(tái)水泵,一臺(tái)變頻器,一臺(tái)PLC的和的PIDPLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)英文:PID regulator   目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。同時(shí),控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和[1]智能控制理論三個(gè)階段。智能控制的典型實(shí)例是模糊全自動(dòng)洗衣機(jī)等。自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輸入輸出接口??刂破鞯妮敵鼋?jīng)過(guò)輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu),加到被控系統(tǒng)上;控制系統(tǒng)的被控量,經(jīng)過(guò)傳感器,變送器,通過(guò)輸入接口送到控制器。   不同的控制系統(tǒng),其傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)已經(jīng)很多,產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品,各大公司均開(kāi)發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器(inligent regulator),其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過(guò)智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利用PID控制實(shí)現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器,能實(shí)現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器(PLC),還有可實(shí)現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等??删幊炭刂破鳎≒LC)是利用其閉環(huán)控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)PID控制,而可編程控制器(PLC)可以直接與ControlNet相連,如Rockwell的 PLC-5等。還有可以實(shí)現(xiàn)PID控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix產(chǎn)品系列,它可以直接與ControlNet相連,利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程控制功能。)
和一個(gè)壓力變送器及若干輔助部件構(gòu)成。各部分功能如下:安裝于供水管道上的壓力變送器將管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換成1-5伏的電信號(hào);變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)流量;PLC的用于邏輯切換。
  此外,上述系統(tǒng)還配備了外圍輔助電路,以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可通過(guò)人工調(diào)節(jié)方式維持系統(tǒng)運(yùn)行,保證連續(xù)生產(chǎn)。
 
  2、變頻水泵控制柜特點(diǎn)
  根據(jù)水池(箱)內(nèi)水位的高低自動(dòng)控制電磁閥(或電動(dòng)閥)的啟閉,以控制水箱的進(jìn)水并使水池(箱)自動(dòng)保
  持一定水量供用戶(hù)使用。
  3、變頻水泵控制柜選型說(shuō)明
  變頻水泵控制柜主要由變頻控制箱,壓力傳感器,水泵等組成。變頻控制柜由斷路器,變頻器,接觸器,中間繼電器,PLC的等組成。
  變頻水泵控制柜系統(tǒng)選用原則
 ?、偎脫P(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。
 ?、谒昧髁靠偤蛻?yīng)大于實(shí)際大供水量。
  ③變頻水泵控制柜選型:用戶(hù)可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù),然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。
 
水泵變頻,就是調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,在控制器上顯示的是頻率,故正常使用時(shí),水泵水壓基本左右擺動(dòng),而頻率是改變的。

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