变频器在供水系统中的应用.docx

变频器在供水系统中的应用消费的SY3200变频器作为水泵变频器件的设计方案摘要：本文分析了供水处理经过中，将变频器应用于水泵的节能原理，提出了采用深圳日业电气有限公司消费的SY3200变频器作为水泵变频器件的设计方案，采用SY3200变频器后，供水系统运行稳定。根据贵厂实际情况，工厂用水是由一台水泵将外源水抽至工厂储水池，再由另外一台水泵根据工厂实际用水量的大小来将水供应工厂使用。在一般情况下，水泵采用恒速沟通电动机拖动，而用水量却是变化的，为了保证水池的正常供水，工人要在现场经常调节挡板或者阀门开度大小来控制水泵的抽水量，或将水池中用不完的水白白流掉。这样做不仅增大了工人的劳动强度，而且有大量的电能浪费在水泵阀门阻力的损失上。因此就要求水泵处于变工况运行，假设利用变频器进展调速，以调节电动机转速的方法取代调节挡板或者阀门，那么不仅可以减轻工人劳动强度，还能到达节约电能目的，对进步企业经济效益有重要意义。水泵变频器控制节能原理1、水泵特性分析根据离心泵特性曲线的有关公式：P=K1Qh1Q=K2n2H=K3n23由1、2、3式得：P=k4n34P/Q=K5n25式中：K1，K2，K3，K4，K5为常数：P为泵机轴功率；Q为泵机流量；H为泵机扬程；n为泵机转速。1式中讲明在一样的轴功率下，假设通过出口阀门调节泵机流量，将引起泵机扬程的相应改变，流量越小，扬程变得越大，但实际抽水时，由于扬程是根本不变的，由此就产生了更多的充裕扬程。4式讲明泵机轴功率与转速的立方成正比，假设设法降低转速，就可以减小泵机轴功率，再由1可知，就可实现流量或者扬程的自由调节。5式讲明单位时间内，排放每m3水能耗即功耗与转速立方成正比，这讲明在到达实际供水流量前提下，转速越小，功耗越小。2、电机特性分析根据沟通电动机的工作原理：n=60p.fI-s6式中：f为电机的电源频率；p为电机的磁极对数；S为转差率。由于电机的S和P为常数，所以6式可知电机的转速与电源频率有固定的正比例关系。3、节能原理由电机特性分析可知，均匀改变电机供电频率F，就可以平滑地改变电动机的转速，进而改变泵机的转速；结合泵机特性分析，降低电动机转速，电动机输入功率也随之减少，泵机轴功率就相应减少。这就是变频器控制水泵的节能原理。另外，水泵起动时的急扭和忽然停机时的水锤现象往往轻易造成管道松动或者破裂，严重的可能造成电机的损坏，水泵采用变频器调速以后，可以根据工艺的需要，实现泵机的软启和软停，进而使急扭及水锤现象得到解决。而且在用水量不大的情况下，可以降低泵机的转速，这样不仅防止了水泵长期工作在满负荷状态，造成的电机过早的老化，而且变频器的软启动大大减小泵机启动时对机械的冲击，也具有节能的作用，其节电率一般在15%-40%左右。水泵变频控制设计变频器选用深圳日业电气有限公司开发消费的日业牌SY3200变频器作为就频调速系统的执行单元。日业SY3200系列变频器是高性能空间电压矢量控制通用变频器。它具有如下特点：日立32位电机控制专用微处理器，高精度频率输出。新奇的功率累计功能，观察节能效果更直观方便。独特时间累计功能，可以显示单次通电运行时间，累计运行时间。内置RS-485接口，可计算机联网控制。多信号输入，内置简易PLC，自动化控制更方便。参数交互功能，设定方便。载波频率可调，静音运行。控制方式多样化，通用性强。内置PID调节功能，闭环控制简单。低速额定转矩输出，运行稳定。键盘操纵方便，可在运行时在线调整和设定有关参数内置刹车单元，快速停车。风扇的运行状态可以控制，调度和运行更简易方便。多样的变频器运行状态参数显示，对控制信号和负载有关情况一目了然。系统被控对象为1台30KW水泵电机，保存电机的原工频启动单元，另加变频控制，两者通过机械电气联锁，既保证了泵机的正常运转，又便于系统的维修，液位测量变送器用于测量水池液位，并将液位信号变换成420mA标准电信号，供应SY3200变频器。图一所示为SY3200变频器控制泵面的构造框图。图一：SY320变频器控制泵机构造框图当工厂用水量增大时，水池水位那么相应的下降，液后测量变送器将液位下降以电信号的形式传送给SY3200水池供水变频器，使SY3200变频器输出频率相应地增大，水泵电机转速上升，供水量也相应地加大，进而保持了水池液位的相对稳定。反之，那么变频器输出频率降低，以保持水池水位不再上升。4、完毕语水泵在使用了SY3200变频器控制以后，不但免去了很多繁琐的人工操纵，降低了不平安隐患因素，并且使系统始终处于节能状态运行，延长了设备的使用寿命，减小了维修工作量和维修频率，还可以实现电机的软启动，使起动电压降低，减小对电网的大电流冲击，更好地适应了消费需要。而且日业电气有限公司的SY3200变频用具有丰富的内部控制功能，可以很方便地与其他控制系统实现闭环自动控制。因此，在供水处理经过中使用变频用具有很好的应用价值和推广价值。讲明，改造方案须用工频，变频双回路控制，变频改造并不改变水泵原有的控制原理，原水泵系统保护装置仍然有效，并且工频/变频切换采用了电气，机械双重联锁，大大进步了系统的平安，可靠性。