變頻器用在深井水泵的控制上，不外乎是為了保證負(fù)載水流的恒定性，一般可以通過(guò)恒壓閉環(huán)方式來(lái)完成，如果有儲(chǔ)水池的，液位閉環(huán)也可以。值得注意的是而深井水泵選用的變頻器裝地面，距離你的水泵距離大于100米的話一般需要考慮加裝電抗器和加大變頻器功率來(lái)保證，其他和普通水泵變頻器選型沒(méi)有太大區(qū)別。
一、深井水泵變頻器選型
1、變頻器和電機(jī)之間線路過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題
深井泵是許多沒(méi)有變頻器專業(yè)技術(shù)知識(shí)人的門(mén)檻之一，因?yàn)樗麄儾恢雷冾l器和電機(jī)間距超過(guò)50米的距離需要加裝出線電抗器，原因是隨著輸送變頻調(diào)制過(guò)后的電源因?yàn)镈V/DT的關(guān)系，會(huì)因輸送線的長(zhǎng)度增加，對(duì)地漏電流的比值會(huì)隨著增加。漏電流會(huì)帶來(lái)變頻器出現(xiàn)大電流而發(fā)生過(guò)載，通過(guò)降低IGBT開(kāi)關(guān)速率也就是載波有一定的效果，但200米的井再加到機(jī)房的距離光靠降載波不一定好用，并且低載波也會(huì)帶來(lái)電機(jī)的銅損增加。
2、泵的特殊性
許多人也不知道深井泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)是不能運(yùn)行在低頻，因?yàn)樯罹玫谋萌~是靠吸水的升力將自己懸浮起來(lái)的，如果轉(zhuǎn)速不夠會(huì)造成泵葉懸浮不起來(lái)托盤(pán)和泵葉磨損，甚至進(jìn)一步造成報(bào)廢的可能。
3、選擇原則
常見(jiàn)的深井水泵結(jié)構(gòu)大都比較特殊，和相同的通用電動(dòng)機(jī)相比，額定電流比較大。故與之配套的變頻器的容量，也就是變頻器的額定輸出電流一定要大于深井水泵電動(dòng)機(jī)的額定容量。
4、必須注意的問(wèn)題
深井水泵電動(dòng)機(jī)的冷卻是通過(guò)水泵的流水進(jìn)行冷卻的。故需要深井水泵的水流要有一定的流量，深井水泵等揚(yáng)程較高的水泵，轉(zhuǎn)速也相應(yīng)較高，在采用變頻器對(duì)水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定時(shí)，要設(shè)定下限限制。深井泵使用變頻器拖動(dòng)的時(shí)候，下限頻率不要低于30HZ，出線電抗器加上，使用G型機(jī)（通用型）能不是P型（風(fēng)機(jī)、水泵型）。考慮轉(zhuǎn)矩為 恒轉(zhuǎn)矩優(yōu)先，若是拖動(dòng)過(guò)程報(bào)過(guò)壓再考慮改為降轉(zhuǎn)矩。
二、深井泵恒壓變頻控制方案
變頻恒壓供水具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。
1、恒壓供水原理
通過(guò)管網(wǎng)中的遠(yuǎn)傳壓力表或者壓力傳感器將信號(hào)送入變頻器，使用變頻器自帶的PID運(yùn)算調(diào)節(jié)功能，自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)管網(wǎng)中壓力增大時(shí)，遠(yuǎn)傳壓力表或壓力變送器的反饋信號(hào)增大，變頻器輸出頻率、電壓下降，電機(jī)速度下降，水泵軸功率減小，水泵的流量減少，當(dāng)?shù)竭_(dá)所需恒定壓力值時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)管網(wǎng)中壓力減小時(shí)，遠(yuǎn)傳壓力表或壓力變送器的反饋值減小，變頻器經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)輸出頻率上升，從而使得電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，直到達(dá)到設(shè)定壓力，動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)不用水時(shí)，由于管網(wǎng)壓力已達(dá)恒定，變頻器進(jìn)入休眠待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)，水泵停止工作。當(dāng)管網(wǎng)壓力發(fā)生改變時(shí)，變頻器再次自動(dòng)喚醒，從而達(dá)到恒壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)水的流量，達(dá)到恒壓節(jié)能的目的。本控制回路，設(shè)有工頻備用回路。當(dāng)變頻器回路出現(xiàn)故障時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)打到“工頻模式”，手動(dòng)啟動(dòng)工頻回路，以保證生產(chǎn)生活用水需求。在工頻回路設(shè)有電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具有電動(dòng)機(jī)過(guò)載、缺相、短路保護(hù)功能，時(shí)刻保證水泵機(jī)組安全。
2、恒壓供水接線圖及說(shuō)明
如上所述，流量是供水系統(tǒng)的基本控制對(duì)象，供水流量需要隨時(shí)滿足用水流量。在供水系統(tǒng)中，管道中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關(guān)系：
若 供水流量 > 用水流量 → 管道水壓上升↑ 若 供水流量 < 用水流量 → 管道水壓下降↓ 若 供水流量 = 用水流量 → 管道水壓不變 所以,保持管道中的水壓恒定，就可保證該處供水能力恰好滿足用水需求，這就是恒壓供水系統(tǒng)所要達(dá)到的目的。整個(gè)控制過(guò)程如下：
用水需求↑ —— 管路水壓↓—— 壓力設(shè)定值與返饋值的差值↑ —— PID輸出↑ —— 變頻器輸出頻率↑ —— 水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速↑ —— 供水流量↑—— 管路水壓趨于穩(wěn)定
電機(jī)的電路上都加安裝了“工頻”、“變頻”接觸器，這樣可以有“自動(dòng)”、“手動(dòng)”兩種工作模式選擇：手動(dòng)模式下，變頻器不工作，整套系統(tǒng)按手動(dòng)起停、工頻運(yùn)行；自動(dòng)模式下，電機(jī)由變頻器直接拖動(dòng)，變頻運(yùn)行管網(wǎng)水壓恒定設(shè)定值不變。
3、有關(guān)節(jié)能理論依據(jù)
由流體力學(xué)理論可知，大部分流體傳輸設(shè)備（如離心式水泵、風(fēng)機(jī)等）的輸出流量Q與其轉(zhuǎn)速n成正比；輸出壓力或揚(yáng)程P與其轉(zhuǎn)速n的平方成正比；輸出功率N與其轉(zhuǎn)速n的三次方成正比，用數(shù)學(xué)公式可表示為：Q ＝ K1 × n P ＝ K2 × n2 N ＝ Q × P ＝ K3 × n3(K1、 K2、K3為比例常數(shù)) 由上述原理可知，降低水泵的轉(zhuǎn)速，水泵的輸出功率將下降更多。例如，將電機(jī)的供電頻率由50Hz降為40Hz，則理論上，頻率改變后與 改變前的輸出功率之比為 (40/50)3 = 51.2%。實(shí)踐證明，在供水系統(tǒng)中接入變頻節(jié)能系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變水泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)管道中的流量，以取代閥門(mén)調(diào)節(jié)方式，能取得明顯的節(jié)能效果，一般節(jié)電率都在30％以上。另外，變頻器的軟啟動(dòng)功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，同時(shí)減少啟動(dòng)沖擊并延長(zhǎng)機(jī)組及管組的使用壽命。
4、傳感器問(wèn)題和參數(shù)設(shè)定
壓力傳感器裝在什么位置決定了參數(shù)大小，假如你裝在井的最高處，那么比如在井口時(shí)的壓力你必須大于0.3MPA的話（0.1mpa為10米揚(yáng)程），那么就要在變頻器上設(shè)置恒壓壓力為0.3MPA。啟動(dòng)壓力0.25-28，最大壓力0.35MPA，最低頻率的話，那就要你把機(jī)器開(kāi)起來(lái)后，關(guān)閉出口閥，看看在恒壓狀態(tài)哦時(shí)候變頻器的頻率是多少了，比如是35HZ，或者40HZ，那么最低頻率就設(shè)置為+1HZ就可以了，比如36HZ，或者41HZ，根據(jù)實(shí)際的來(lái)，以上設(shè)置只針對(duì)開(kāi)民變頻器，PID參數(shù)設(shè)置。 |
