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艾默生TD2100变频器在恒压供水项目中的应用

供稿:西安研创电子科技发展有限公司 2007/5/28 9:48:00

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系统概述: 21世纪人类面临三大难题:能源、资源、和环境,我国有15亿人口,三大难题的压力就比世界上任何一个国家更加突出。幸好我国的变频技术已经有了飞速发展,这种技术将是我们解决三大问题的有力武器。节约能源、节约资源对一个企业来说是节约资金的问题,对整个国家、整个人类来说则是利在当代功在千秋的大事业。把电源从50HZ中解放出来!使控制变成智能化!随着电力电子技术的发展,电力电子器件的理论研究和制造工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的发展。进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、响应快、低损耗的方向发展。作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置,随着产品的开发创新和推广应用,使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术革命。目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术.恒压供水控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置作为控制系统,进行优化控制泵组的调速运行,并自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的闭环控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值经过运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上系统分析:
西安二零四兵器工业研究所,进行泵房恒压供水项目改造,该泵房有20KW电机一台,40KW电机两台,自耦降压柜三台,用于生产和生活供水,送水的最高楼层为5层,工作状态为:20KW的电机持续处于工作状态,当水压降低,不能正常供水时则启动另外一台或两台40KW的电机。这种情况的缺点是:供水管网的压力不稳定,对管网的使用寿命会造成一定的影响,电机频繁开关,给操作人员带来烦琐的工作解决方案:
204所的管网系统中,由于管网是封闭的,泵站供水的流量是由用户用水量决定的,因此供水系统的设定压力应该根据流量的变化而不断修正设定值,这种恒压供水技术称为变量恒压供水,即供水系统供水压力为恒值而泵站出口总管压力连续可调。典型的自动恒压供水系统的结构框图如图1所示;系统具有控制水泵出口总管压力恒定、变流量供水功能,系统通过安装在出水总管上的压力表,实时将压力非电量信号转换为电信号,输入变频器,信号经运算处理后与设定的信号进行比较运算,得出最佳的运行工况参数,控制泵站投运水泵的台数及变量泵的运行工况,并实现对每台水泵实施软启动、软切换及变频运行。系统可根据用户用水量的变化,自动确定泵组的水泵的循环运行,以提高系统的稳定性及供水的质量。 系统功能:
该系统选用TD2100艾默生变频器。该系统中具有功能:
自动切换变频/工频运行功能
  工作方式:当启信号输入时变频器启动第一台泵当该泵达到最高频率时,变频器将该泵切换到工频运行,变频器启动下一台泵变频运行,相反当泵停止条件成立时,先停止最先启动的泵。 改造后设备的优点:
1.恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率,而达到调节水泵转速改变水泵出口压力,比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式,具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。
2.由于变量泵工作在变频工况,在其出口流量小于额定流量时,泵转速降低,减少了轴承的磨损和发热,延长泵和电动机的机械使用寿命。
3.因实现恒压自动控制,不需要操作人员频繁操作,降低了人员的劳动强度,节省了人力。
4.水泵电动机采用软启动方式,按设定的加速时间加速,避免电动机启动时的电流冲击,对电网电压造成波动的影响,同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。
5.由于变量泵工作在变频工作状态,在其运行过程中其转速是由外供水量决定的,故系统在运行过程中可节约可观的电能,其经济效益是十分明显的。由于其节电效果明显,所以系统具有收回投资快,而长期受益,其产生的社会效益也是非常巨大。

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