浅谈变频器在塔楼供水系统中的应用

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1、浅谈变频器在“中灿”小区恒压供水系统中的应用摘要：用变频器调速实现供水系统的恒压控制是人们非常熟悉的事情了。供水系统实现恒定压力控制不仅能够提高供水质量，满足人们生活的要求，同时还对整个供水系统的安全运行提供了重要的保障，有效的降低了供水管线的跑、冒、滴、漏现象，从而明显降低了管网的维护成本。本文通过对SIHF-15K型变频器在“中灿”小区供水系统中的应用，从变频器的基本概念和变频器在供水系统中的工作原理以及节能等方面浅谈自己的一些认识。关键词：变频器恒压供水节能1.引言：供水系统是现代人们生活密不

2、可分的一部分，而供水系统的优劣直接影响到人们生活的质量。在较早前延用的传统供水系统主要是由高水位水箱、水塔等供水设施向用户提供水源，虽然水塔和水箱供水相对简单，但是都存在二次污染的问题而且造价也不低，因此近来使用变频器控制的恒压供水系统已成首选。2变频器的基本概念：2.1变频器：通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。其过程是交--直--交即把接入的市电通过变频器内部的整流电路变为直流电、再通过逆变电路把直流电变为电压频率可调的交流电。2.2整流器：为了产

3、生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。2.3逆变器：把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。2.4VVVF:意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。(VVVF是VariableVoltageand

4、VariableFrequency的缩写)2.5再生制动的概念　指电能从电机侧流到变频器侧（或供电电源侧）,这时电机的转速高于同步转速.负载的能量分为动能和势能.动能(由速度和重量确定其大小)随着物体的运动而累积。当动能减为零时，该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。对于变频器，如果输出频率降低，电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程.由制动产生的功率将返回到变频器侧，使直流侧的电压升高。这些能量可以通过变频器本身的发热消耗，如果不够的话，还需要

5、用电阻发热消耗。制动产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做"功率返回再生方法"。在实际中，这种应用需要"能量回馈单元"选件。　12.6直流制动　　减速时，变频器对电机定子注入直流电，通过电机的发热来消耗能量，改善制动效果。直流制动也可以用于使电机在零速时停的稳一点，防止受外力作用而使电机转动。要注意制动时间和电压不要设的太大，防止电机过热。2.7怎样提高制动能力？为了用散热来消耗再生功率，需要在变频器侧安装制动电阻。为了改善制动能力，不能期望靠增加变频器的容

6、量来解决问题。请选用“制动电阻”、“制动单元”或“功率再生变换器”等选件来改善变频器的制动容量。3.变频器的工作原理：3.1交流电动机的同步转速表达式位：n＝60f(1－s)/p(1)式中：n——异步电动机的转速；　f——异步电动机的频率；s——电动机转差率；　p——电动机极对数。由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段

7、。3.2中灿小区的恒压供水系统工作原理如图1所示。用户用水管网上的压力传感器（型号JYBY、量程0～1.6Mpa、供电24V、输出4～20mA）对用户的用水水压进行数据采样，并将压力信号转换为电信号，传输至变频器内置PID调节器，然后与用户设定的压力值进行比较和运算，并将比较和运算的结果转换为频率调节信号送至变频器；变频器据以调节水泵电机(型号：SIEMENS3～Mot1LA7164-2AA91-Zuoo)的电源频率，进而调整水泵的转速。通过对变频泵转速的调节，将用户管网中的水压恒移稳于用户预先设计

8、的压力值，使供水泵的水量与用户管网不断变化的用水量保持一致，达到“恒压供水”的目的。3.3恒压供水控制系统的主电路图（图2）运行方式为一备一用，通过转换开关实现变频自动、工频手动的控制方案。通过自动控制实现了无人值守，减少了人力。3.4V/F控制模式：对于常规的V/F控制（如图3），电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能