變頻器在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(圖)
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時(shí)間：2012-05-23
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
在送水工程中，為了維持恒壓供水而又節(jié)能，除了不用大桶槽或虛耗能源的節(jié)流閥而能維持恒壓，還必須防止泵浦急速開停循環(huán)而導(dǎo)致壓力涌浪。采用變頻器是個(gè)好的解決方法，但在控制上需要技巧。一般變頻器由外部PLC或PID控制器接受運(yùn)轉(zhuǎn)指令，整合調(diào)整有一定難度并且比較耗時(shí)。臺(tái)達(dá) VFD-F水泵專用變頻器使用內(nèi)建泵浦控制邏輯，大幅簡(jiǎn)化了送水系統(tǒng)的變速控制。
2 變頻調(diào)速特性
按照電機(jī)理論，電機(jī)轉(zhuǎn)速公式為：
式中：P為電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，S為轉(zhuǎn)差率，f為供電電源頻率，n為電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。從公式可以看出，電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率即可平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而可以連續(xù)方便地改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。風(fēng)機(jī)是泵類負(fù)載，屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n, H∝n2, P∝n3，即流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速立方成正比。由上述分析可知，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可方便地改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，保證空氣燃料比的優(yōu)化；通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可以有效保證系統(tǒng)期望的工況，降低系統(tǒng)的電動(dòng)損耗。在監(jiān)控系統(tǒng)中使用變頻調(diào)速技術(shù)（變頻器）有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）可方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟起動(dòng)、自由停車。電機(jī)均通過(guò)變頻器或軟起動(dòng)從0—50HZ作緩慢加速起動(dòng)，減少了機(jī)泵因突然高速起動(dòng)所帶來(lái)的影響，減少了直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊；
?。?）可提高功率因數(shù)，改善電動(dòng)機(jī)電源質(zhì)量，保證電動(dòng)機(jī)的功率與實(shí)際負(fù)荷相匹配，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的目的；
?。?）可消除機(jī)泵的喘振現(xiàn)象，使機(jī)泵運(yùn)行處于最佳工況狀態(tài)；
（4）可方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，使被調(diào)節(jié)量得到更平穩(wěn)的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
使用變頻調(diào)速技術(shù)不僅調(diào)節(jié)方便，而且節(jié)能效果也是很明顯的，設(shè)電動(dòng)機(jī)額定功率為PN，額定轉(zhuǎn)速為nN, 轉(zhuǎn)速為n時(shí)實(shí)際輸出功率為P，則節(jié)能（用功率表示）△P可以表示為：
如取
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