恒压供水技术【文献综述】

恒压供水技术【文献综述】

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时间:2017-08-05

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化恒压供水技术摘要:简单的指明了恒压供水的目的和对现代居民生活所起的作用。重点介绍了恒压供水系统大致的组成部分和现有的恒压供水技术和基本原理[6]。关键字:恒压供水;变频器和压力传感器;PLC;PID控制器;组成控制系统1引言随着社会经济的迅速发展,人们对供水质量的供水系统可靠性的要求不断提高;再加上目前能源紧缺,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势[1]。本设计是针对居民生活用水而设计的。由变频器和压力传感器、PLC、PID控制器和组

2、成控制系统,调节水泵的输出流量。电动机泵组由三台水泵并联而成,由变频器或工频电网供电,根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组的速度和切换,使系统运行在最合理状态,保证按需供水。本文介绍了采用PLC控制的变频调速供水系统,由PLC进行逻辑控制,由变频器进行压力调节。在经过PID运算,通过PLC控制变频与工频切换,实现闭环自动调节恒压变量供水。运行结果表明,该系统具有压力稳定,结构简单,工作可靠等特点[2]。2变频恒压供水系统恒压供水系统主要由4个子系统构成:变频器和压力传感器、PLC、PID控制器、组成控制系统。随着变频技术

3、的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高,变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点,广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控;同时系统具有良好的节能效果,这在能量日益紧缺的今天尤为重要,所以研究设计该系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在

4、用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能,对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义[3]。2.1恒压供水系统的构成恒压供水系统主要由4个子系统构成:变频器和压力传感器、PLC、PID控制器、组成控制系统[4]2.2恒压供水的基本原理恒压供水指的是主管出口压力恒定的供水方式。变频调速恒压供水系统通过实时检测供水主管出口压力,然后与设定值进行比较,经压力调节器运算处理后,在线自动调节变频器,控制泵的转速随压力变化而变化,最终达

5、到主管出口压力稳定在设定值上的目的[5]。原理图见图1图1恒压供水原理图首先我们要清楚变频调速的原理,由交流感应电动机转速公式[6]            n=60f1/p*(1-s) (式中n—电机转速;f—定子供电频率;s—转差率;p—电机极对数)可知:如均匀地改变电机定子的供电频率f1,就可平滑改变电机转速.对于异步电动机的变频传动,为了避免电机过磁饱和,同时抑制启动电流,产生必需的转矩进行安全运转,在改变频率的同时,对定子电压也应作相应调节.逆变器主回路把三相50Hz交流电整流滤波为直流,再通过PWM脉宽调制器触发大功率晶体

6、管,把直流变为电压和频率可调的三相交流电,由此可实现变频调速。那么下面我们就关心的问题就是水流量与转速及轴功率的关系。由流体力学的原理可得下列表达式:Q1/Q2=n1/n2;  H1/H2=(n1/n2)2;  P1/P2=(n1/n2)3 (其中Q代表流量;H代表扬程(水压);P代表轴功率;n代表转速),当流量减小,水泵转速下降,其电机输出功率则大幅度下降。例如:当流量下降到80%,转速也下降到80%时,其轴功率则下降到额定功率的51%;当流量降到50%,轴功率将下降到额定功率的13%,即使考虑到由于转速降低引起效率下降等附加控制

7、装置的效率等因素,其节能效果也是很明显的[7]。3结语变频恒压供水系统以其环保、节能、和高品质的供水质量等特点,广泛应用于居民生活和工业生产中。变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。变频恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比,不论是设备的投资,运行的经济性,还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果。该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便地实现供水系统的集中管理与监控,同时系统具有良好的节能效果。目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、全数字化

8、微机控制、多品种系列化的方向发展。追求高度智能化、系列化、标准化,是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势[9]。四参考文献[1]常斗南、可变程序控制器、机械工业出版社,2007.[2]李健

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