作业帮变频器恒压给水设计
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/02 06:26:37
变频器恒压给水设计
三晶变频器在恒压供水上的应用
一、变频恒压供水的特点
1.节能,可以实现节电20%-40%,能实现绿色用电.
2.占地面积小,投入少,效率高.
3.配置灵活,自动化程度高,功能齐全,灵活可靠.4.运行合理,由于是软起和软停,不但可以消除水锤效应,而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小,减少了维修量和维修费用,并且水泵的寿命大大提高.5.由于变频恒压调速直接从水源供水,减少了原有供水方式的二次污染,防止了很多传染疾病的传染源头.6.通过通信控制,可以实现无人值守,节约了人力物力.二、节能原理由水泵的工作原理可知：水泵的流量与水泵（电机）的转速成正比,水泵的扬程与水泵（电机）的转速的平方成正比,水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）.根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率.流量基本公式：Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3以上Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率.例如：将供电频率由50HZ降为45HZ,则P45/P50=（45/50）3= 0.729,即P45=0.729 P50；将供电频率由50HZ降为40HZ,则P40/P50=（40/50）3= 0.512,即P40=0.512 P50.水泵一般是按供水系统在设计时的最大工况需求来考虑的,而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的最大量,一般用阀门调节增大系统的阻力来节流,造成电机用电损失,而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定,通过改变转速来调节用水供应,并可通过降低转速节能收回投资.从下图我们可以形象的看到三种流量控制方式的比较.100KW三种流量控制方法的耗电实测比较表：
流量% 变频器轴功率KW% 输入阀门控制
轴功率KW% 输出阀门控制
轴功率KW% 理想轴功率KW%
50 15 60 84 12.5
60 25 64 89.5 21.6
70 38 68 95 34.3
80 55 72.5 99.5 51.2
90 79 84 103.5 73
100 108 106 107 100
很多电机拖动设备都存在全余量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题.且不断的影响企业的经济效益,而投资变频器可以从根本上解决这些问题,一般情况下,完全可以改善工艺条件,并且投资回收期不超过10个月.三、变频恒压供水设备的主要应用场合1、高层建筑,城乡居民小区,企事业等生活用水；2、各类工业需要恒压控制的用水,冷却水循环,热力网水循环,锅炉补水等；3、中央空调系统；4、自来水厂增压系统；5、农田灌溉,污水处理,人造喷泉；6、各种流体恒压控制系统.
四、变频恒压供水设备的系统组成变频器是整个变频恒压供水系统的核心部分.其系统组成：水泵电机是输出环节,转速由变频器控制,实现变流量恒压控制.变频器接受PID控制器的信号对水泵进行速度控制,压力传感器检测管网出水压力,把信号传给PID控制器,通过PID控制器调节变频器的频率来控制水泵的转速,实现了一个闭环控制系统.由于三晶变频器本身具有PID调节功能,可以不选用外置PID调节器,调节更加平稳.
五,三晶变频器PID简易使用范例
（1） 假设反馈通道选择（0-10V）,远传压力表的量程范围0-1MPA
（2） 接线
（3）设定的参数如下：
1,F039以实际需要,一般设为外部端子控制,即F039=2,
2,F040=40输出频率由PID输出决定；
F041=50PID启动,即MI1功能选择为PID启动功能；
3,F073=0.1PID输入选择,0表示PID的设定值来源,由F027设定；1表示PID的反馈值来源,模拟输入VI为来源；
4,F027=50%设定值来源（系统要求压力为0.5MPa）
一、变频恒压供水的特点
1.节能,可以实现节电20%-40%,能实现绿色用电.
2.占地面积小,投入少,效率高.
3.配置灵活,自动化程度高,功能齐全,灵活可靠.4.运行合理,由于是软起和软停,不但可以消除水锤效应,而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小,减少了维修量和维修费用,并且水泵的寿命大大提高.5.由于变频恒压调速直接从水源供水,减少了原有供水方式的二次污染,防止了很多传染疾病的传染源头.6.通过通信控制,可以实现无人值守,节约了人力物力.二、节能原理由水泵的工作原理可知：水泵的流量与水泵（电机）的转速成正比,水泵的扬程与水泵（电机）的转速的平方成正比,水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）.根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率.流量基本公式：Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3以上Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率.例如：将供电频率由50HZ降为45HZ,则P45/P50=（45/50）3= 0.729,即P45=0.729 P50；将供电频率由50HZ降为40HZ,则P40/P50=（40/50）3= 0.512,即P40=0.512 P50.水泵一般是按供水系统在设计时的最大工况需求来考虑的,而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的最大量,一般用阀门调节增大系统的阻力来节流,造成电机用电损失,而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定,通过改变转速来调节用水供应,并可通过降低转速节能收回投资.从下图我们可以形象的看到三种流量控制方式的比较.100KW三种流量控制方法的耗电实测比较表：
流量% 变频器轴功率KW% 输入阀门控制
轴功率KW% 输出阀门控制
轴功率KW% 理想轴功率KW%
50 15 60 84 12.5
60 25 64 89.5 21.6
70 38 68 95 34.3
80 55 72.5 99.5 51.2
90 79 84 103.5 73
100 108 106 107 100
很多电机拖动设备都存在全余量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题.且不断的影响企业的经济效益,而投资变频器可以从根本上解决这些问题,一般情况下,完全可以改善工艺条件,并且投资回收期不超过10个月.三、变频恒压供水设备的主要应用场合1、高层建筑,城乡居民小区,企事业等生活用水；2、各类工业需要恒压控制的用水,冷却水循环,热力网水循环,锅炉补水等；3、中央空调系统；4、自来水厂增压系统；5、农田灌溉,污水处理,人造喷泉；6、各种流体恒压控制系统.
四、变频恒压供水设备的系统组成变频器是整个变频恒压供水系统的核心部分.其系统组成：水泵电机是输出环节,转速由变频器控制,实现变流量恒压控制.变频器接受PID控制器的信号对水泵进行速度控制,压力传感器检测管网出水压力,把信号传给PID控制器,通过PID控制器调节变频器的频率来控制水泵的转速,实现了一个闭环控制系统.由于三晶变频器本身具有PID调节功能,可以不选用外置PID调节器,调节更加平稳.
五,三晶变频器PID简易使用范例
（1） 假设反馈通道选择（0-10V）,远传压力表的量程范围0-1MPA
（2） 接线
（3）设定的参数如下：
1,F039以实际需要,一般设为外部端子控制,即F039=2,
2,F040=40输出频率由PID输出决定；
F041=50PID启动,即MI1功能选择为PID启动功能；
3,F073=0.1PID输入选择,0表示PID的设定值来源,由F027设定；1表示PID的反馈值来源,模拟输入VI为来源；
4,F027=50%设定值来源（系统要求压力为0.5MPa）