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迈信MR500变频器在恒压供水系统中的应用

2019-07-17 武汉迈信电气技术有限公司

一、 引言


对于供水系统进行的控制,归根到底是为了满足用户对于流量的需求。在高峰时期需求量大,需能快速供水;低峰时应维持一定管压。其最根本的控制对象是流量,压力被用来做为控制流量大小的参变量。如果保持供水系统某处压力的恒定,也就保证该处的供水能力和用水流量处于平衡状态,可满足用户的用水需求。


通常在同一路供水系统中,设置多台常用泵,供水量大时多台泵全开,供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时,就用两种方式:其一是所有水泵配用一台变频器;其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号,通过PID运算自动调整变频器输出频率,改变电动机转速,最终达到管网恒压的目的,就一个闭环回路,较简单,但成本高。前种方法成本低,性能不比后种差,但控制程序较复杂,是未来的发展方向。



二、 控制原理及方案



用变频调速来实现恒压供水,与用调节阀门来实现恒压供水相比,节能效果十分显著(可根据具体情况计算出来)。其优点是:


1、起动平衡,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击;


2、由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等的使用寿命;


3、可以消除起动和停机时的水锤效应。


一般地说,当由一台变频器控制一台电动机时,只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时,原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时,可考虑适当减小变频器的容量,但应注意留有足够的容量。


虽然水泵在低速运行时,电动机的工作电流较小。但是,当用户的用水量变化频繁时,电动机将处于频繁的升、降速状态,而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流,导致电动机过热。因此,电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升,变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的,所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。


在主要功能预置方面,最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用变频器内置PID调节。升、降速时间应尽量设定得短一些,以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。控制原理如下:





三、
变频器控制特点



1、节电

优化的节能控制软件,使水泵实现最大限度地节能运行。


2、节水

根据实际用水情况设定管网压力,自动控制水泵出水量,减少了水的跑、漏现象。


3、运行可靠

由变频器实现泵的软起动,使水泵实现由工频到变频的无冲击切换,防止管网冲击、避免管网压力超限,管道破裂。


4、联网功能

采用全中文工控组态软件,实时监控各个站点,如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量,累积每台泵的出水量,同时提供各种形式的打印报表,以便分析统计。


5、控制灵活

分段供水,定时供水,手动选择工作方式(外围控制电路暂未提供)。


6、自我保护功能完善

如某台泵出现故障,主动向上位机发出报警信息,同时启动备用泵,以维持供水平衡。万一自控系统出现故障,用户可以直接操作手动系统,以保持供水。




四、 参考配线图






五、
参考设置参数




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