变频供水设备工作原理

发布者:广州市浩雄泵业有限公司 时间:2019年04月20日 12:06:04

 

变频供水设备全称是变频调速恒压供水设备。要详细了解变频供水设备的工作原理,需要从三方面入手:增压原理、调速原理和恒压原理。

一、变频供水设备的增压原理

变频供水设备实际上就是增压泵通过管阀部件并联起来,增压泵能增压,故变频供水设备也能增压。被增压的水为什么不倒流是因为有止回阀的作用,水只能正向流出止回阀而不能倒流回来。至于何时增压、增压多少、增压的速度需要由变频水泵控制柜来完成这一过程。也就是下面介绍的调速原理和恒压原理。第一步,具备了增压功能,下一步看如何完成压力控制的。

二、变频供水设备的调速工作原理

增压泵如果接通电源是全速运行的,也就是说水泵工作在全载状态的,不管用水量多少都不会改变,显然通过上下限压力来控制泵的接通和断开是不现实的,也不能实现恒压的功能。

我们知道,三相异步电动机的转速与频率的关系公式为n=60f/p(n:电机转速,转/分钟;f:电源频率,在我国为50Hz;p:电机磁极对数,两极为一对、四极为两对,如此类推。从公式我们可以看出,电机转速与频率高低是成正比的,也就是电源频率越高,电机转速越高;输出频率越低,电机转速越低。水泵是由电机驱动,根据水泵的特性:同个型号的泵,当转速降低的情况下,其流量和扬程都会有所下降。要达到额定流量和额定扬程,水泵转速必须达到额定转速。因此,改变电机频率就可以改变设备的工作点。实际供水过程中,用水量大小变化即是改变水泵工作点的过程。

频率的变化可以通过变频器输出实现,但是这个频率如何来变化才能符合我们的用水需求?变化太快和太慢水压都不能稳定。这就要用到PID闭环控制系统,也就是下面介绍的PID控制原理。

变频供水设备控制原理
三、变频供水设备的恒压原理

PID控制基本原理是:维持一个被控制量不变或基本不变,就应该引这个量与目标量的恒值比较,形成闭环系统。我们要想保持供水设备水压的恒定,因此就必须引入水压反馈值与给定值比较,从而形成闭环系统。实际运行时,通过设备出水口的压力传感器实时采集管网压力数值,该压力值转换为电信号传输到控制箱的处理器,经过对比实时压力值与目标值的差值。经过系列函数计算,变频控制器便输出一个变化的频率给变频器执行,变频器会根据得到的频率输出指令输出对应频率和对应电压值给电机就实现了电机的调速运行。实际压力和给定压力差值越大,输出频率值上升(加速)就越快;压力差值越小或很接近,输出频率值下降(减速)。当压力差值为零时,控制器休眠。压力差值一旦变化,控制器重新唤醒运行。以此往复循环实现恒压供水的目的。