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水泵變頻控制柜原理

更新時間：2010-11-25　點擊量：22094

變頻水泵的意思：使用變頻器控制普通水泵電機，或者水泵電機是變頻電機。但無論是哪種電機，必須要加裝變頻器控制系統(tǒng)，才可以達到省電目的。

     【變頻供水工作原理】

根據(jù)用戶要求，先設(shè)定給水壓力，然后通電運行，壓力傳感器監(jiān)測管網(wǎng)壓力，并變?yōu)殡娦盘柗答佒磷冾l器，經(jīng)過對反饋值和設(shè)定值的分析處理，由變頻器來控制水泵的運行，終達到反饋值和設(shè)定值的一致。當(dāng)用水量增加時，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，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。在多臺水泵并聯(lián)運行時，自動完成水泵的加減，實現(xiàn)水泵的自動恒壓供水。

變頻水泵是用普通電機，變頻水泵不用時電機是低速運行，也可以增加氣壓罐，副泵，讓主泵電機不轉(zhuǎn)動。【節(jié)能分析】

以80DL50-20X3泵為例

額定參數(shù)：揚程H=60m，流量Q=50m3/h，功率N=15KW，電機轉(zhuǎn)速n=1450r/min

實際需要的參數(shù)往往要小于額定參數(shù)，假如實際需要壓力為H1=45米，那么實際消耗功率計算如下：

實際轉(zhuǎn)速：n1= √H1/H ×n=1256轉(zhuǎn)/分

實際電機功率：P1=（n1/n）3×P=9.7KW

如電機不采用變頻控制，電機將以額定功率進行運轉(zhuǎn)，其消耗功率為15KW；

如電機采用變頻控制時，電機功率僅為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)通過測到的管道壓力，經(jīng)變頻器系統(tǒng)內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器運算，調(diào)節(jié)輸出頻率，然后實現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號（一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號）可適時通知PLC的進行變頻泵切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，泵的開關(guān)將聯(lián)動其出口閥門。水錘是在突然停電或者在閥門關(guān)閉太快時,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。水流沖擊波來回產(chǎn)生的力，有時會很大，從而破壞閥門和水泵。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間，應(yīng)當(dāng)是控制電機停車時間，也就是讓電機軟停車?、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)整個系統(tǒng)由四臺水泵，一臺變頻器，一臺PLC的和的PID（PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。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)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計英文：PID regulator   目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標(biāo)志。同時，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]智能控制理論三個階段。智能控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。一個控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)、輸入輸出接口?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器，變送器，通過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)的自動調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實現(xiàn)。有利用PID控制實現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器（PLC），還有可實現(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)控制模塊來實現(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)來實現(xiàn)其遠程控制功能。）

和一個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;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，以保障自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可通過人工調(diào)節(jié)方式維持系統(tǒng)運行，保證連續(xù)生產(chǎn)。

　　2、變頻水泵控制柜特點：

　　根據(jù)水池（箱）內(nèi)水位的高低自動控制電磁閥（或電動閥）的啟閉，以控制水箱（池）的進水并使水池（箱）自動保

　　持一定水量供用戶使用。

　　3、變頻水泵控制柜選型說明

　　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程應(yīng)大于實際供水高度。

　?、谒昧髁靠偤蛻?yīng)大于實際大供水量。

　　③變頻水泵控制柜選型：用戶可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號及臺數(shù)，然后對控制柜進行選型。

水泵變頻，就是調(diào)整水泵電機的轉(zhuǎn)速，在控制器上顯示的是頻率，故正常使用時，水泵水壓基本左右擺動，而頻率是改變的。