变频器恒压供水系统的整体设计说明.docx

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1、变频器恒压供水系统的整体设计1导言1.1城市供水系统的要求众所周知，水是生产生活中不可或缺的重要组成局部。在节水节能已成为时代特征的现 实条件下，水资源和电能短缺的我国，在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等技 术上长期落后，自动化程度低。主要是在用水高峰期，水的供应量往往低于需求量，导致水压降低，供不应求的现象。 但在用水的低峰期，水的供应量往往高于需求量，导致水压增大，供不应求的情况。这时候 就会浪费能源，同时水管爆裂，用水设备损坏。恒压供水技术出现之前，供水方式有很多种, 我们就一一分析。 恒速泵直接供水系统在这种供水模式下，水泵从蓄水池中抽水并直接加压给用户。有的甚至没有蓄水池，

2、直 接从城市公共水网抽水，严重影响了城市公共水网的压力稳定性。在这种供水模式下，水泵 全天运行，有些可能在晚上水崩的时候停止运行。这种系统形式简单，本钱最低，但耗电、 耗水量大，水压不稳定，供水质量极差。 恒速泵+水塔供水方式这样，水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔的合理高度要求水塔的最低水位 略高于供水系统所需的压力。水塔满泪，水泵停。当水塔水位低于某一位置时，泵再次启动, 泵处于间歇工作状态。在这种供水方式下，水泵工作在额定流量和额定扬程条件下，水泵处 于高效区。这种方法比以前明显节电，其节电率与水塔容量、水泵额定流量、用水不均匀系 数、水泵开停时间比、开停频率等有关。供水压力相对

3、稳定。但这种供水方式基建设备投资 最大，占地面积最大，水压可调，无法兼顾短期和长期需求。而且系统的水压不能随着系统 所需流量和压力的降低而降低，所以还存在一些能量损失和二次污染的问题。而且在使用过 程中，如果这种系统的水塔水位监测装置损坏，水泵就无法自动启动或停止，这样水泵就会 完全由人来启动或停止，进而出现能源的严重浪费和供水质量的严重下降。 喷射泵+水箱供水方式该方法利用喷射泵的独特结构工作，利用压力差和进水管、出水管的变径过程实现供水。 但由于其技术和工艺的不完善，以及这种方式存在无限压（流）的现象，无法满足高层供水的 而要。 恒速泵+高位水箱供水方式这种方法的原理和水塔是一样的，只不过

4、水箱设在建筑物的顶层。高层建筑也可以分层比。因此，速度控制方式的供水功率远小于阀门控制方式，节能效果显著。因此，本文的供 水系统采用变频调速恒压供水方式。3恒压供水系统的理论分析和方案3.1供水压力与变频器输出频率的关系在变频恒压供水系统中，通过控制变频器的输出频率来实现供水压力。确定供水压力与 输出频率的关系是设计控制策略和确定控制算法的基础。泵站使用的水泵是离心泵，通过装有叶片的叶轮的高速旋转来输送水流，即通过叶轮的 高速旋转带动水流高速旋转，水流产生的离心力将水甩出，因此得名离心泵。在给水排水工 程中，从使用水泵的角度来看，水泵的工作必然与很多外界条件用管道系统联系在一起。在 给排水工程

5、中，将水泵与管道及所有附件连接后的系统称为“装置”。在控制系统的设计中, 真正对系统的分析和设计有价值的是这类装置，而不仅仅是孤立的水泵。在水泵的结构和原理中，有一些参数是评价水泵性能的。供水系统的主要参数如下：流量(Q)：单位时间内流经管道某一段的水的流量。当管道的截面不变时，它的大小取决 于水流的速度。常用单位是扬程(H)：供水系统把水从一个位置上扬到另一位置时水位的变化量，数值上等于对应 的水位差。其常用单位是m。轴功率(N):水泵轴上的输入功率(电动机的输出功率)，或者说是水泵取用的功率。效率(7/)：水泵的有效功率和轴功率之比，其中有效功率是指单位时问通过水泵的液 体从水泵那里得到的

6、能量。转速(n):水泵叶轮的转动速度根据水泵理论，在图3-1中，H=AZ +立+丝+田%2(3-1)r 2g其中，Pv：真空表读数(公斤/厘米)匕：压力表读数(公斤/厘米)/ ：水的单位容积重量AZ：水泵出水口测量点与进水口测量点位置差造成的附加扬程yz 一 vj2上一L:水泵出水口与进水口的动能增量转化的扬程2g由于水泵在送水的过程中，清水池水位一般高于水泵的测量点，所以不存在进水口抽真字，所以在进水口的真空值为0。水泵进水口与出水口都沿水平方向放置，位置差为0。水泵 在正常工作时，动能的变化相比照拟小。考虑到这些具体情况，上式可以改写为：(3-2)水泵的轴功率为:(3-3)(3-4)nN7

7、把扬程的表达式带入上式，得:H二雪77水泵是与一台交流感应电机相连，由电机带动其运行的，电机的转速与水泵的转速一样,电机的输出有效功率与水泵的轴功率相等。在电机理论中，感应电机的机械功率Pm为:(3-5)在变频调速时，由于磁通中机不变，从电机公式5 P 互=4.44NK,M, (3-6) fflJ J可以看出，要使主磁通,保持不变，那么U|必须保持不变。因此在变频调速过程中, 电压应该与频率成正比例变化，设(3-7)U = K J代入式(3-5)得:困*22(3-8)根据能量守恒定律，有N =(3-9)其中，为电机的效率，所以，水泵装置在变频调速的工作状态下运行时，有QPdQPd(3-10)从

8、上式可以看出，当变频器的输出频率一定的情况下，当用户用水量增大，从而Q增大 时，压力表的读数将会变小，即管网的供水压力将会降低。为了保持供水压力，就必须增大大气压图3-1离心泵装置变频器的输出频率以提高水泵机组的转速；当用户的用水量减小时，Q减小，在变频器输出 频率不变的情况下，管网的供水压力将会增大，为了减小供水的压力，就必须降低变频器的 输出频率。由于用户的用水量是始终在变化的，虽然在时段上具有一定的统计规律，但对精 度要求很高的恒压控制来讲，在每一个时刻它都是一个随机变化的值。这就要求变频器的输 出频率也要在一个动态的变化之中，依靠对频率的调节来动态地控制管网的供水压力，从而 使管网中的

9、压力恒定。 3.2变频恒压供水系统模型3.2. 1变频恒压控制的理论模型频转实际图32变频恒压控制原理变频恒压控制系统以供水出口管网水压为控制目标，在控制上实现出口总管网的实际供 水压力跟随设定的供水压力。设定的供水压力可以是一个常数，也可以是一个时间分段函数, 在每一个时段是一个常数。所以，在某个特定时段，恒压控制的目标就是使出口总管网的实 际供水压力维持在设定的供水压力上，从图3-2中可以看出，在系统运行过程中，如果实际 供水压力低于设定压力，控制系统将得到正的压力差，这个差值经过计算和转换，计算出变 频器输出频率的增加值，该值就是为了减小实际供水压力与设定压力的差值，将这个增量和 变频器

10、当前的输出值相加，得出的值即为变频器当前应该输出的频率。该频率使水泵机组转 速增大，从而使实际供水压力提高，在运行过程中该过程将被重复，直到实际供水压力和设 定压力相等为止。如果运行过程中实际供水压力高于设定压力，情况刚好相反，变频器的输 出频率将会降低，水泵机组的转速减小，实际供水压力因此而减小。同样，最后调节的结果 是实际供水压力和设定压力相等。 3.2. 2变频恒压供水系统的近似数学模型如前文所述，由于变频调速恒压供水系统的控制对象是一个时变的、非线性的、滞后的、 模型不稳定的对象，我们难以得出它的精确数学模型，只能进行近似等效。水泵由初始状态 向管网进行恒压供水，供水管网从初始压力开始

11、启动水泵运行，至管网压力到达稳定要求时 经历两个过程：首先是水泵将水送到管网中，这个阶段管网压力基本保持初始压力，这是一 个纯滞后的过程；其次是水泵将水充满整个管网，压力随之逐渐增加直到稳定，这是一个大 时间常数的惯性过程；然而系统中其他控制和检测环节，例如变频环节、继电控制转换、压 力检测等的时间常数和滞后时间与供水系统的时间常数和滞后时间相比，可忽略不计，均可 等效为比例环节。因此，恒压供水系统的数学模型可以近似成一个带纯滞后的一阶惯性环节, 即可以写成：G(s) = (3-11)Ts + 13. 3变频恒压供水系统控制方案确实定3.1供水系统的控制过程从变频恒压供水的原理分析可以看出，该

12、系统主要包括压力传感器、压力变送器、变频 器、恒压控制单元、水泵单元和低压电器。系统的主要设计任务是利用恒压控制单元使变频 器控制一台水泵或循环控制多台水泵，实现管网水压恒定和水泵电机软启动与变频水泵、工 频水泵切换，同时传输运行数据。根据系统的设计任务要求，结合系统的使用场所，有以下 方案可供选择： 带供水基板+水泵机组+压力传感器的变频器该控制系统结构简单。它将PID调节器、PLC可编程控制器等硬件集成在变频器供水板上, 通过设置指令代码实现PLC、PID等电控系统的功能。虽然使电路结构小型化，降低了设备成 本，但是压力的设定和压力反响值的显示比拟麻烦，不能自动实现不同时间段的不同恒压要

13、求。调试过程中，PID调节参数难以优化，调节范围小，系统的稳态和动态性能不易保证。 其输出接口扩展功能缺乏灵活性，数据通讯困难，带负载容量有限，只适用于要求不高的小 容量场合。 变频器+单片机(包括变频控制和调节器控制)+人机界面+压力传感器该方法具有控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便、性价比高等优点。但是开发周 期长，程序一旦固化，修改起来比拟麻烦，现场调试的灵活性较差。同时，变频器运行时， 会造成干扰。变频器的功率越大，干扰越大，因此必须采取相应的抗干扰措施，以保证系统 的可靠性。该系统适用于特定领域的小容量变频恒压供水。 变频器+PLC （包括变频控制和调节器控制）+人机界面+压力传

14、感器这种控制方式灵活方便。具有良好的通信接口，可以方便地与其他系统交换数据；通用 性强。由于PLC产品的系列化和模块化，用户可以灵活地组成不同规模和要求的控制系统。 在硬件设计中，只需要确定PLC的硬件配置和I/O的外部连接。当控制要求改变时，可以通过 P机方便地改变存储器中的控制程序，现场调试方便。同时，由于PLC抗干扰能力强、可靠性 高，大大提高了系统的可靠性。因此，该系统可适用于各种不同要求的恒压供水场合，与供 水机组的容量无关。通过对以上方案的比拟分析，可以看出“变频器主电路+PLC（包括变频控制和调节器控 制）+人机界面+压力传感器”的控制方式更适合本系统。该控制方案不仅具有扩展功能

15、灵活 方便、数据传输方便的优点，而且满足系统稳定性和控制精度的要求。确定供水系统总体设计方案的基本依据是设计供水能力能满足系统最不利点的用水需求, 同时应结合用户用水量的变化类型考虑方案的适用性、节能等技术要求。根据用户用水时段 的特点，用户用水变化类型可分为连续型和间歇型两大类。根据水流变化特征，可进一步细 分为高流量型、低流量型和全流量型。在不同的季节和月份，流量变化的类型也会发生变化。连续型是指一天中流量很少为零的时间，或者管网本身的正常泄漏保持一定的流量；间 歇性是指一天中有多个低耗水时段，流量很小或为零；各种水流的变化曲线如图3-3所示。设计的给水系统主要用于居民用水，其水量主要集中

16、在早晚，通常处于低流量状态，属 于连续低流量变化型。这种需水量在很长一段时间内表现为低流量，与设计流量相比有较大 的余量。变频调速恒压供水节能效果明显，比常见的工频气动供水设备平均节能可达30%o 水泵变频软启动的低冲击电流也有利于电机泵的寿命。另外，水泵低速运转时，稳定且噪音 低。由于用水量变化不大，采用多台泵并联供水，并根据用水量调整输入泵的数量。在整个流程 中，采用变频泵连续调节和工频泵分级调节相结合的方式，使供水量保持在设定值。多台水 泵并联代替一两台大型水泵单独供水不会增加投资，但其好处是多方面的。首先节能，每台 泵都能高效运行，长期运行本钱低；其次，供水可靠性好。当一台泵出现故障时

17、，一般不会 影响系统的供水，小泵的维护和更换也很方便；三是小泵启动电流小，不需要增加供电容量; 第四，只需要单个泵来配置变频器的容量，从而减少投资。为了进一步降低功耗，在低供水 量或夜间使用小流量泵维持正常的泄漏和水压。多泵变频循环工作模式的可靠切换是实现多 泵分级调节的关键。可选择编程灵活、可靠性高、抗干扰能力强、调试方便、维护工作量小 的PLC通过编程实现。供水系统的恒压由压力变送器、PID调节器和变频器组成的闭环调节系统控制。根据水 压的变化，变频器调节电机转速，实现恒压。为了减少泵组和管道上的水锤，泵组配有电动 蝶阀，开启泵后开启，停止泵后关闭。为了实现远程监控功能，系统还配备了计算机

18、和通信模块。综上所述，变频恒压供水系统可分为三局部:执行机构、信号检测机构和控制机构，具 体来说： 执行机构:执行机构由一组水泵组成，用于向用户管网供水，包括变频泵和辅助泵，变频泵是由变频调速器控制，频率可调的水泵，用于根据用水量的变化改变电机的 转速，以保持管网水压恒定；辅助泵只在启动和停止两种工作状态下运行，在用水量较小时 （如夜间）少量补充管网用水量。在变频调速恒压供水系统中，形成水泵群的原因有几个:用 儿台小功率水泵代替一台大功率水泵，使水泵选型容易，这种结构更适合大功率供水系统； 增加和减少供水系统的容量很容易，不需要更换水泵，只要增加定速泵即可；用小功率变频 器替代大功率变频调速器

19、，降低系统本钱，提高系统运行可靠性；增加了辅助泵，当系统用 水量较低时（如夜间），可以停止所有主泵，用小泵补水，降低系统运行噪音。当用水量不太 大时，系统中的泵并不都在运行，这样可以延长泵的运行寿命，降低系统的功耗，到达节能 的目的。 信号检测机制：在系统控制过程中，需要检测的信号包括水压信号、液位信号和报警信 号。不会。水压信号反映的是用户管网的水压值，是恒压供水控制的主要反响信号。这个信号是 模拟信号，读入PLC需要A/D转换。另外，为了加强系统的可靠性，供水的上限压力和下限压 力需要用电接点压力表进行测试，测试结果可以送到PLC进行数字输入；液位信号反映了泵 的进口水源是否充足。当信号有

20、效时，控制系统应对系统实施保护控制，防止电机和水泵因 空抽而损坏。这个信号来自安装在水源处的液位传感器；报警信号反映系统运行是否正常， 泵电机是否过载，变频器是否异常。这个信号是一个开关信号。 控制机构:供水控制系统一般安装在供水控制柜内，包括供水控制器（PLC系统）和变频。 和电子控制装置。供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。供水控制器直接采集系 统中的压力、液位和报警信号，分析来自人机界面和通讯界面的数据信息，执行控制算法， 获得对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器控制执行机构（即水泵）；变频器是控 制水泵速度的装置。它跟踪供水控制器发出的控制信号来改变调速泵的运行频率，完

21、成调速 泵的速度控制。根据水泵机组中水泵被变频器拖动的情况，变频器有两种工作模式，即变频循环式和变 频固定式。变频循环式是指变频器拖动某台水泵作为调速泵。当这台水泵以50Hz运行时， 它的供水量仍然不能满足用水需求。当需要增加一台水泵机组时，系统首先将水泵电机上的 变频器拆下，将水泵切换到工频，同时拖动另一台交流频率的水泵电机。变频固定式是指由 变频器驱动的泵作为调速泵。当这台泵以50Hz运行时，它的供水量仍然不能满足用水需求。 当需要额外的泵机组时，系统直接启动另一台恒速泵，变频器不切换。系统运行前可选择变 频器驱动的泵。本文采用前者。作为控制系统，报警器是不可缺少的重要组成局部。本系统可应

22、用于不同的供水领域， 为保证系统平安、可靠、稳定运行，防止因电机过载、变频器报警、电网波动过大、供水水 源中断等原因造成的故障，系统必须监测各种报警量，PLC应判断报警类别，显示和控制保 护动作，防止不必要的损失。现在系统控制流程描述如下：1）系统通电后，收到自动控制系统的有效启动信号后，启动变频器拖动水泵Ml。通过恒压控 制器，根据用户管网实际压力与设定压力的误差来调节变频器的输出频率，控制Ml的转速。 当输出压力到达设定值，供水量和耗水量到达平衡时，转速将稳定在一定值。在此期间，Ml 工作在调速运行状态。2）当用水量增加，水压降低时，通过压力闭环和恒压控制器将水泵转速提高到另一个新的稳 定

23、值；否那么，当用水量减少，水压增加时，通过压力闭环和恒压控制器将水泵转速降低到另 一个新的稳定值。3）当用水量继续增加，变频器输出频率到达上限频率50Hz时，如果此时用户管网实际 压力未到达设定压力，且满足增加水泵的条件（详见下文），在变频循环的控制模式下，系统 会将电机Ml切换到工频电网供电，然后将第二台水泵M2投入变频器进行变速运行。当M2投 入运行，变频器输出频率到达上限频率50Hz时，压力仍未到达。4）当用水量下降，水压上升，变频器输出频率下降到下限频率，用户管网实际水压仍高 于设定压力值，且满足减少水泵的条件时，系统将关闭最后转换为工频运行的水泵，恢复水 压闭环调节，使压力再次到达设

24、定值。当用水量继续减少，满足减少水泵的条件时，上述转 换将继续，直到剩下一台变频泵运行。5）当系统中只有一台调速泵运行，且调速泵运行频率已降至下限频率，且满足停泵条件 时，此时应停调速泵。系统通过附属的小泵进入少量供水状态。在这种情况下，如果实际压 力低于设定压力，延迟一段时间后开启辅助泵进行补水。辅助泵开启后，如果实际压力高于 辅助泵工作压力（设定压力+辅助泵启停压力误差），那么关闭辅助泵。当实际压力再次低于设 定压力时，重复上述过程。辅助泵开启后，如果压力达不到设定压力，经过一定延时后，关 闭辅助泵，开启调速泵进行控制。工作过程与步骤2）、3）和4）相同。3. 3. 2供水系统水泵切换条件

25、分析在上述系统工作流程中，我们提到当一台调速泵一直以上限频率运行时，管网的实际压 力仍然低于设定压力。这时就需要增加更多的水泵来满足供水要求，到达恒压的目的。当调 速泵和工频运行泵都在运行，且调速泵一直以下限频率运行时，管网的实际压力仍高于设定 压力。这时候就需要降低工频运行泵来降低供水流量，到达恒压的目的。那么，什么时候系 统才能提供稳定可靠的供水压力，同时机组切换不会太频繁呢？虽然一般变频器的频率可以在o-400Hz的范围内调节，但用于供水系统时，其频率调节 范围是有限的，不可能无限升降。当运行在变频状态的泵电机要切换到工频状态时，只能在 50Hz下运行。由于电网和变频器、电机工作频率的限

26、制，50Hz成为调频的上限频率。当变 频器的输出频率已经到达50Hz时，即使实际供水压力仍然低于设定压力，也不可能提高变 频器的输出频率。要提高实际供水压力，如前所述，只能通过切换水泵机组和增加运行台数 来实现。另外，逆变器的输出频率不能为负，最低频率只能为0Hzo实际上，在实际应用中, 不可能将逆变器的输出频率降低到0Hzo当水泵机组运行，电机驱动水泵向管网供水时，管 网中的水压会将水泵推回，给驱动水泵的电机一个反扭矩，同时这个水压会在一定程度上阻 止源池中的水进入管网。所以当电机运行频率下降到一定值时，水泵就不能再抽水了，实际 供水压力不会随着电机频率的降低而降低。这个频率是实际应用中电机

27、运行的下限频率。这 个频率远远高于0Hz,具体数值与泵的特性和系统使用的场所有关，一般在20Hz左右。由 于泵机组中电机的运行频率是由变频器在变频运行状态下的输出频率决定的，这个下限频率 就成了变频器的下限频率电阻。从上面的分析可以看出，当变频器的输出频率已经到达上限频率，但实际供水压力仍然 低于设定压力时，现有的实际供水压差已经无法提高输出频率，实际供水压力不会提高。当 变频器的输出频率已经下降到下限频率，但实际供水压力仍高于设定供水压力时，现有的压 差不会继续降低输出频率和实际供水压力。因此，选择这两个时刻作为切换水泵机组的时间 是合理的，但应考虑以下几点。判别条件可简写如下：f = fu

28、p Ps Pf (37 2)f = /low(J) + K/e(k) g/ l) -网(4-7)增量算法如下：u(k) = u (汇)一口(上一 1)=与卜痣)一色(上 1)+K但(与+ 心上(僧2。的1%(上+ 1) 在上述类型中：E(k):第k次采样时的误差值；E(k-l):第k-1次采样的误差值；:积分系数；：微分系数；t:采样周期；：比例系数为便于编程，按如下方式排列(4-8):(4-9)(4-10)(4-11)(4-离散PID控制的特点离散PID算法与模拟PID算法相比，具有以下特点：1)P、I、D三个功能是独立的，可以单独设置。调节器的参数之间没有相关性，不需要考虑 干扰系数。2)

29、用计算机、单片机或PLC实现时，等效TI和Td可以在较大范围内自由选择，但在模拟调 节器中，由于电路和元件性能的限制，可调范围要小得多。3)与常规调节器相比，积分和微分控制的一些改进更加灵活。考虑到离散PID只有上述优点，而本文研究的恒压供水系统具有对外数据通讯、人机界面好、 性价比高等特点，采用离散PID对水压进行恒定控制。4.1.2 PID参数整定的相关原那么对于一个特定的系统，设置和调整PID参数，使调整过程到达满意的品质，称为参数整 定。无论是常规调节器还是数字PID调节器，统称为调节器参数整定。以下是一些指导原那么:(1)如果广义对象的传递函数为，那么调节器的比例增益为整个系统的总开

30、环增益，为 KOkco在所有其他因素相同的情况下，K0越大，kc越小，K0越小，KC越大。例如，在改变 变送器的测量范围后，调节器的kc应按比例调整。如果控制系统压力变送器的测量周长为 0-1.6MPa,如果改成0-L0MPa, kc要降到原来的3/5。(2)在动力参数方面，可作为特征值。系统越大越不稳定，所以kc。应该小一点。同时, ti,和Td。还应该取适当的值。经验往往需要ti,左右，所以如果有一些估计值，确定TI 和Td值并不难。在P、I、D三个函数中，P往往是最基本的控制函数。从这个角度来看，有两种方 法可以现场试用： 先通过纯P作用选取合适的K值，然后适当引入TI和Td,选取TI和

31、Td的值。 根据经验知识（比方对R的理解），我们把TI和Td放在合适的值，然后主要试kc,得 到最合适的值。外表上看，上述两种做法完全相反，但都是建立在成认P的作用的前提下。 积分的引入有利有弊。我们必须充分发挥它消除静态误差的优点，尽量减少它不利 于稳定的缺点。一般取或。（Tp为振荡周期）上述情况下，I动作引起的相位滞后不超过 40度，封顶值比增加不超过20%。即便如此，引入I动作后，kc也要比纯P动作降低 10%左右。 对于有噪声的过程，不宜引入微分作用，否那么高频分量会被大大放大。 在方萌质量控制中，稳定性是先决条件。如果只能调整一个调节器参数，那么只能满足一 个质量指标，通常以衰减比作

32、为指标。如果有两个参数可以调整，除了可用的衰减比之 外，再增加一个指标。4.2 PID调节的现场应用结果及分析（1）由于变频调速供水系统的控制系统是一个时变、线性、滞后、稳定的模型对象，很 难建立精确的数学模型，因此PID参数整定困难，最终整定的参数不一定是最优的。（2）调整时间长，过度训练量比拟大。（3）存在一些动态超调。在一些要求较高的地方，为了使系统具有更好的控制性能，可以采用另一种流行的控制 算法一一模糊控制（本设计不涉及）来分析和控制水压。变频恒压供水系统的硬件设计5. 1结构介绍和功能根据第二章所述的变频恒压供水系统的原理，该系统的电气控制总框图如图5-1所示： 从上面的系统总电气

33、框图（图5-1）可以看出，系统所需的主要硬件包括:水泵机组、异步电机、变频器、PLC及扩展模块、压力传感器、软启动器等。图5-1变频恒压供水系统结构图各局部的功能如下：1.离心泵离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用，所以原动机的机械能转移到液体上。由于离心泵的 作用，液体从叶轮入口流向出口的过程中，速度能和压力能都增加了。叶轮排出的液体大部 分速度能通过挤压腔，然后转化为压力能，再沿排出管道输送出去。这是因为叶轮入口排出 的液体形成真空或低压，吸水池中的液体在液位压力的作用下被压入叶轮入口。因此，旋转 的叶轮不断地试图找出如何排出液体。2 .感应电动机异步电动机主要用作驱动各种生产设备的电机。其优点

34、是结构简单，制造容易，价格低 廉，运行可靠，坚固耐用，作业效率高，适应性强。3 .电流接触器交流接触器广泛用作断电和控制电路。交流接触器用主触点来断开和闭合电路，用辅助 触点来执行控制指令。一般主触点只有常开触点，辅助触点往往有两对触点，分别具有常开 和常闭功能。小接触器常用作中间继电器，与主电路配合工作。从而实现遥控或强电弱电控 制的功能。4 .换流器变频器的节能主要表现在风机和水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械 在设计为动力驱动时，都有一定的余量。当电机不能满负荷运行时，多余的转矩除了满足功 率驱动的要求外，还增加了有功功率的消耗，造成了电能的浪费。风机、水泵等设备的传统 调速方法是通过调节入口或出口挡板和阀门的开度来调节送风量和供水量。输入功率大，在 挡板和阀门的截流过程中消耗了大量的能量。采用变频调速时，如果流量要求降低，可以通 过降低泵或风机的转速来满足要求。电机硬启动对电网有严重影响，也会对电网容量要求过高。启动时产生的大电流和振动 会对挡板和阀门造成很大的损坏，对设备和管道的使用寿命极为不利。但使用变频节能装置 后，利用变频器的软启动功能