变频工频切换技术在供水设备中的应用

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1、万方数据变频与调速。EMCA迫札与楦制应用2011’38(5)变频一工频切换技术在供水设备中的应用木王丁磊，郭涛(安阳师范学院计算机与信息工程学院，河南安阳455000)摘要：分析了供水设备变频一工频切换过程中出现的电流冲击现象，发现造成电流冲击最重要的原因并不是相位差，而是转速不匹配。通过分析找到了转速降低的原凶，提出了防止转速降低的方法。试验表明通过设置合适切换前后的转速，可以保证切换无明显的电流冲击现象发生，切换过程平稳。关键词：变频一工频切换；电流冲击；切换时间；转速匹配中图分类号：TM921．51文献标志码：A文章编号：1673_6540(2011)05J0036JD5Ap

2、plicationofSwitchingTechnologybetweenVariableFrequencyandIndustrialFrequencyinEquipmentofWaterSupplyV附ⅣGDing一如i，GU0Zho(SchoolofComputerandInfo珊ationEn百nee打ng，AnyangNo硼alUniversity，Anyang455000，China)Abst翰ct：Thephenomenon0fthecun‘entimPactintheequipmentofwatersupplyduringthet砌gfbTmbetweenv面ablef

3、requencyaIldindustrialfrequencyhasbeen蚰alyzed．Themostimportantreason0fthecurren“mpactwasnottllePh踮e矾Fset，buttheunmatchedofrotatespeed．Thereasonofmtatespeeddecreasehasbeenfoundedbyana—lyzing，andthemethodshadbeenpmposedtopreventtherotatespeeddecrease．Itcouldbeensuredthatnosignifi-c粕tcun．emimpactp

4、henomenon0ccursaIldtheh锄doverpmcessw鹅sm00thbysettingthe印pmpriatemtatespeed“for}e一锄d—aftthroughexperiments．1【eywords：switcllingbe抑∞nvariabIefhqu咖cyandindustriaIfhq鹏ncy；currentiIIlpact；s、jIritchingⅡlm；mtate叩吧edmatch．ngO引言变频供水设备一般由水泵机组、变频控制柜、平衡压力罐、压力传感器和一些辅件构成。由于不同的应用目的，也会使用一些特殊的部件，如：无负压变频供水设备会用到无

5、负压稳流罐；无塔变频供水设备会用到液位传感器，但电机都会有变频和工频之间的切换。变频供水设备一般串接在市政自来水管网压力不足的地方，通过压力传感器检测出口压力，根据需要确定水泵投入的台数和变频器输出频率。设备由多台小功率水泵并联运行，根据供水的实际情况，如果采用一台变频器拖动多台电机的控制方案，不但可以满足用水量高峰、低谷、平峰的恒压供水要求，还可以避免选用大功率变频器及水泵机组，从而可以节约投·基金项目：河南省科技攻关项目(20091177)一36一资；同时，在一台电机或水泵损坏时，可以直接将其切除进行维修，不影响其他电机或水泵的正常运行。在实际应用中，由于变频一工频切换时间设定不

6、当，容易产生诸如电流冲击、跳闸和电机转速过渡不平稳等一系列问题。文献[1]只是对可编程逻辑控制器(PmgrammableLogicContmller，PLc)如何通过网络实现对多变频器的控制进行了介绍，对单变频器如何实现多电动机控制没有提及。文献[2]只是对硬件部分做了描述，没有对变频一工频切换时问进行说明。文献[3]只是对变频器和多电动机的接线和多电动机的转速匹配进行了讨论，没有提及单变频器对多电动机的控制。文献[4]只是列出了切换的步骤，并没有对产生原因做深层次的分析。文献[5]从变频器万方数据迫扎再档幸J应用2011’38(5)变频与调速{EMCA设计角度，从理论上提出了用ba

7、llg．ballg控制器和变结构控制器的方法，但在实际工程中难以应用。文献[6]对软切换技术进行了理论上的分析，从理论上找到了切换的最佳时问点，但没有进行工程应用分析。文献[7]和[8]对转换的电压、频率的变化进行了较为详细的分析，对产生冲击的原因也进行了分析。但文中提到的“差频同相”技术在工程中难以实现。1变频和工频切换的原理变频恒压供水系统的工作原理是根据用户用水量变化自动调节运行水泵台数和一台水泵转速，使水泵出口压力保持恒定。变频恒压供水系统当用户用