工控自動化技術文摘：變頻器在恒壓供水控製係統中的應用

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變頻器在恒壓供水控製係統中的應用中達電通股份有限公司

Application of Inverter in Constant Pressure Water Supply Control System 中達電通股份有限公司供稿摘要：在現行送水工程中發現，不靠大桶槽或虛耗能源的節流閥能維持恒壓供水，是送水工程中的技術挑戰之一。本文對台達VFD-F係列變頻器在恒壓供水控製係統中的應用相關技術作粗略討論。 Abstract: It is found in present water supply engineering project that throttling valve independent with big barrel grooves or virtual consumption can sustain constant pressure water supply. It is the technical challenge in water supply engineering. This article briefly discusses the technical application of Delta VFD-F series inverter in constant pressure water supply control system. 關鍵詞：恒壓供水變頻器節流閥 Key words: Constant pressure water supply Inverter Throttling valve 1 引言 zaisongshuigongchengzhong，weileweichihengyagongshuieryoujieneng，chulebuyongdatongcaohuoxuhaonengyuandejieliufaernengweichihengya，haibixufangzhibengpujisukaitingxunhuanerdaozhiyaliyonglang。caiyongbianpinqishigehaodejiejuefangfa，danzaikongzhishangxuyaojiqiao。yibanbianpinqiyouwaibuPLC或PID控製器接受運轉指令，整合調整有一定難度並且比較耗時。台達 VFD-F水泵專用變頻器使用內建泵浦控製邏輯，大幅簡化了送水係統的變速控製。 2 變頻調速特性按照電機理論，電機轉速公式為：式中：P為電動機的極對數，S為轉差率，f為供電電源頻率，nweidiandongjideshijizhuansu。conggongshikeyikanchu，dianjizhuansuyupinlvjinsichengzhengbi，gaibianpinlvjikepinghuaditiaojiedianjizhuansu，congerkeyilianxufangbiandigaibianfengjidefengliang。fengjishibengleifuzai，shupingfangzhuanjufuzai，qizhuansun、流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關係：Q∝n, H∝n2, P∝n3，即ji流liu量liang與yu轉zhuan速su成cheng正zheng比bi，壓ya力li與yu轉zhuan速su平ping方fang成cheng正zheng比bi，軸zhou功gong率lv與yu轉zhuan速su立li方fang成cheng正zheng比bi。由you上shang述shu分fen析xi可ke知zhi，通tong過guo改gai變bian電dian動dong機ji轉zhuan速su就jiu可ke方fang便bian地di改gai變bian風feng機ji的de風feng量liang，保bao證zheng空kong氣qi燃ran料liao比bi的de優you化hua；通過改變電動機轉速，可以有效保證係統期望的工況，降低係統的電動損耗。在監控係統中使用變頻調速技術（變頻器）有以下優點：（1）可方便地實現電機軟起動、自由停車。電機均通過變頻器或軟起動從0―50HZ作緩慢加速起動，減少了機泵因突然高速起動所帶來的影響，減少了直接起動時起動電流對電網的衝擊；（2）可提高功率因數，改善電動機電源質量，保證電動機的功率與實際負荷相匹配，達到係統節能運行的目的；（3）可消除機泵的喘振現象，使機泵運行處於最佳工況狀態；（4）可方便地實現自動控製，使被調節量得到更平穩的調節，增強了係統的穩定性和可靠性。使用變頻調速技術不僅調節方便，而且節能效果也是很明顯的，設電動機額定功率為PN，額定轉速為nN, 轉速為n時實際輸出功率為P，則節能（用功率表示）△P可以表示為：如取，則△P=0.67PN , 即節能效果在理想情況下可達到67%，可見隻要采用變頻調速技術，用變頻調速其節能效果是很顯著的。 3 基於變頻調速的恒壓供水控製係統基於變頻調速的恒壓供水控製係統如圖1所示。在圖1控製係統中，壓力及流量是泵浦控製的兩個重要參數。VFD-F可借助壓力或流量傳感器回傳的電壓或電流信號持續跟蹤壓力及流量，泵浦按預先設定的運轉方式工作或停止,可大幅度節電並延長馬達及泵浦的使用壽命。控製多台泵浦為了提高流量，可使用一台以上泵浦組成控製係統，VFD-F可使用內建Relay(或選購Relay卡)控製額外泵浦在需要時的起動或停止，以維持恒壓。VFD-F變頻器參數的特別設置，可防止擾人的開開停停，提供泵浦之間平順的轉移及維持壓力在容許的誤差範圍。VFD-F可控製任何以馬達驅動的泵浦，內建最小速度設定點可符合深井泵馬達製造廠家的最低速度要求。由於VFD-F變頻器可使用V/F曲線，設定提供低速能達到100%的額定轉矩，提供正排量泵浦低轉速時所需的轉矩，使用者不必加大變頻器與馬達容量，使用Line-shaft透平泵浦時可消除危險轉速。 4 結束語泵浦控製係統在各種類型的水站和供配水站有廣泛的應用，文中討論的隻是最簡單的應用情況。由於台達VFD-F變頻器是係列產品，有廣泛的適應性，歡迎對產品感興趣的用戶與我們合作。