N
而且变频调速自身的能量损耗极低,在各种转速下变频器输入功率几乎等于电机轴功率,由此可知在使用变频调速技术供水时,系统中流量变化与功率的关系;
P变= NP额= QP额
其中,P为功率
N为转速
Q为流量
例如设定当前流量为水泵额定流量60%,则采用变频调速时P=QP=0.216P,而采用阀门控制时P=(0.4+0.6Q)P=0.76P,节电=(P*P)/P*100=71.6%
由此可见从理论上计算结果可以看到技能效果非常显著,而且在实际运行变频恒压供水技术比传统的加压供水系统还有自动控制恒压、无污染等明显优势。而且新型的变频恒压供水系统能自动控制一台或多台主泵和一台休眠泵的运行。在管网用水量减少到单台主泵流量约1/6~1/8时,系统自动停止主泵,启动小功率休眠泵工作,保证系统小流量供水,解决小流量甚至零流量供水时大量电能的浪费问题,从运行控制上进一步节能。
1.6变频恒压供水系统及控制参数选择
1.6.1变频恒压供水系统组成
变频恒压供水系统通常是由水池、离心泵、压力传感器、PID调节器、变频器、管网组成。工作流程是利用设置在管网上的压力传感器将管网系统内用水量的变化引起水压变化,即使将信号反馈PID调节器,PID调节器对比设定控制压力进行运算后给出相应的变频指令,改变水泵的运行或加减速,使得管网的水压与控制压力一致。
1.6.2变频恒压供水系统的参数选取
(1)合理选取压力控制参数,实现系统低能耗恒压供水,这个目的的实现关键就在于恒压控制参数的选取,通常管网压力控制点的选择有两个:一个就是管网最不利点压力恒压控制。另一个就是泵出口压力恒压控制。
(2)变频器在投入运行后的调试是保证系统达到最佳运行转台的必要手段。变频器根据负载的转动惯性的大小,在启动和停止电机时所需的时间就不同,设定时间过短会导致变频器在加速时过电流,在减速时过电压保护;设定时间过长会导致变频器在调速运行时使系统变得调节缓慢,反应迟滞,应变应变能力差,系统易处于短期不稳定状态中。为了变频器不跳闸保护,现场使用当中的许多变频器加减速时间的设置过长,它所带来的问题很容易被设备外表的正常覆盖,但是变频器达不到最佳运行状态,所以现场使用时要根据所驱动的负载性质不同,测试出负载的允许最短加减速时间,进行设定。对于水泵电机,加减速时间的选择在0.2~20秒之间。
1.7变频恒压供水系统的特点
本文研究的变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求,该系统具有以下特点:
(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压,它是一个过程控制量,同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样,对控制作用的响应具有滞后性。同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应.
(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响,同时又由于水泵自身的一些固有特性,使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比,因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。
{3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性,面向各种各样的供水系统,而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异,因此其控制对象的模型具有很强的多变性,
(4)在变频调速恒压供水系统中,由于有定量泵的加入控制,而定量泵的控制(包括定量泵的停止和运行)是时时发生的,同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数,使其不确定性地发生变化,因此可以认为,变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。
(5)当出现意外的情况(如突然停水、断电、泵、变频器或软启动器故障等)时,系统能根据泵及变频器或软启动器的状