变频器控制水泵应用方案

 一、变频恒压供水的特点

1. 节能，可以实现节电10%-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； 则节能为27.1%

将供电频率由50HZ降为40HZ，

则P40/P50=（40/50）3= 0.512，即P40=0.512 P50。 则节能为48.8%

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。因此，采用变频调速技术改变电动机转速的方法，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。 

三、变频在泵上的控制特点

1）电动机的再起动
一些要求高效率运行的泵，通常要求工频电源供电与变频器供电随时可以相互切换。例如，某小区采用深井地热水供暖，3台电动机——水泵机组供暖，由1台变频器控制，最高频率为50Hz，供水量最大时为2台机组均以工频电源供电运行。该系统随气温变化和昼夜对供暖要求的不同，2台机组可以分别以：1台工频运行，1台变频（50Hz以下）运行；1台停运，1台变频运行；另一台以软起动进行控制，则与其他两台互为备用。这样几种运行方式既满足了供热需要，又提高了运行效率，并能起到节能的目的。但是在这样的运行过程中，特别是从工频电源切换到变频器运行时，要求变频器必须具有转速跟踪功能。这样电动机从电网切离后，在滑行情况下平滑切换，实现空转再起动功能，从而提高了连续运行的可靠性和稳定性。

（2）自诊断连续运行
用于生产设备中的泵经常会由于电源干扰发生跳闸事故，且原因难以查找。当发生异常工况时，变频器可首先进行自诊断，如果系统没有问题则自动复位后再起动，而且在这段时间内应利用速度检测功能找出自诊断过程中电动机降速的原因，并使其达到原速度，即要求系统应该肯异常停机恢复功能。

（3）免跳闸运行功能
泵传动具有下降转矩特性，有效的过载保护功能是使其运行在过转矩检测方式下。此时，一旦达到设定的过载电流值，变频器的输出频率就降低，即在运行中失速。对于这种具有下降转矩特性的负载，变频器可在平衡点作短时间运行，待负载下降后再自动恢复到原来所设定的频率。

四、变频调速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

五、控制原理

1、 根据贵公司提供的控制要求，系统原理及说明如下：

    a、系统使用一台变频器控制电机M1，M2、M3电机分别为软起控制.先有变频器启动M1电机，到达50HZ时，若不能满足压力要求，由变频器输出启动信号给电机M2，M2 启动后，M1电机回复0HZ，由0HZ加速，根据最大供水量的检测信号对M1进行自动控制。    b、M3可通过软起控制和M1或M2互为备用。