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:
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流量%
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变频器轴功率KW%
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输入阀门控制轴功率KW%
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输出阀门控制轴功率KW%
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理想轴功率KW%
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50
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15
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60
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84
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12.5
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60
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25
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64
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89.5
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21.6
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70
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38
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68
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95
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34.3
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80
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55
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72.5
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99.5
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51.2
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90
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79
|
84
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103.5
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73
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100
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108
|
106
|
107
|
100
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很多电机拖动设备都存在裕量较大、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。
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。其系统组成框图见图1
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图中,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。由于正传变频器本身具有PID调节功能,可以不选用外置PID调节器,调节更加平稳。
五、正传GT100系列变频器在变频恒压供水系统中的应用和设置步骤
由于正传GT100系列变频器具有内置PID调节器,所以部分厂家在使用正传GT100系列的内置PID调节后,使综合成本降低,而正传GT100系列变频器也因其理想的睡眠功能为广大用户大大提高了节能效率。其基本接线图如下,功能设置紧跟下图。
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参数号
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功能介绍
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参数值
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F3.00
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闭环运行控制选择
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1
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F3.01
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给定通道选择
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1
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F3.02
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反馈通道选择
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1
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F3.03
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数字电压设定
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0.00
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F3.04
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数字压力设定
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0.00
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F3.05
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最小给定量
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0.00
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F3.06
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最小给定量对应的反馈量
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0.00
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F3.07
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F3.06对应的压力值
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0.00
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F3.08
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最大给定量
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100.0
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F3.09
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最大给定量对应反馈量
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100.0
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F3.10
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F3.09对应的压力值
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1.000
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F3.11
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比例增益KP
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0.050
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F3.12
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积分增益KI
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0.050
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F3.13
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微分增益
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0.000
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F3.14
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采样周期T
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0.10
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F3.15
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偏差极限
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2.0
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