三晶变频器在恒压供水中的应用

随着人们生活质量的提高，在生活用水方面的质量要求也越来越高。同时，由于工厂工艺的要求，对供水质量也得出了更高的要求。变频恒压供水以其环保、节能和供水质量高等优点在供水行业中越来越得到认同。在城市小区化的发展中，采用以小区或社区为统一整体的供水方案，会使设备的利用率及节能比例大大提高，并减少初始投资和占地面积。

一、变频恒压供水代替传统恒压供水的优点

1. 变频恒压供水能自动24小时维持恒定压力，并根据压力信号自动启动备用泵，无级调整压力，供水质量好，与传统供水比较，不会造成管网破裂及开水笼头时的共振现象。

2. 避免了泵的频繁启动及停止，而且启动平滑，减少了电机水泵的启动冲击，增加了电机水泵的使用寿命，也避免了传统供水中的水锤现象

3. 传统供水中设计有水箱，不但浪费了资金，占用了较大的空间，而且水压不稳定，水质有污染，不符合卫生标准，而采用变频恒压供水，此类问题也就迎刃而解了。

4. 采用变频恒压供水，系统可以根据用户实际用量，自动进行检测，控制马达转速，达到节能效果。避免了水塔供水无人值班时，总要开启一个泵运行的现象，节省了人力及物力

5. 变频恒压供水可以自动实现多泵循环运动功能，延长了电机水泵的使用寿命。

6. 变频恒压供水系统保护功能齐全，运行可靠，具有欠压、过流、过载、过热、缺相、短路保护等功能。

二、工作原理

变频恒压供水系统采用一电位器设定压力（也可采用面板内部设定压力），采用一个压力传感器（反馈为4~20mA或0-10V）检测管网中压力，压力传感器将信号送入变频器PID回路，PID回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控制马达转速。如在一定延时时间内，压力还是不足或过大，则通过PLC作工频/变频切换，使实际管网压力与设定压力相一致。
另外，随着用水量的减少，变频器自动减少输出频率，达到了节能的目的。

三、适用范围

采用变频恒压供水，具有高效节能，压力稳定，运行可靠，操作简单，安装方便，占地少，噪音低，无污染，投资低，效益高等优点。特别适用于：

1. 宾馆、写字楼、公寓、居民小区等场所的生活给水和热水采暖系统。

2. 高层建筑、大型民用建筑的消防给水系统。

3. 工矿生产企业

4. 各类自来水厂

三晶变频器在恒压供水上的应用

一、变频恒压供水的特点

1. 节能，可以实现节电20%-40%，能实现绿色用电。

2. 占地面积小，投入少，效率高。

3. 配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。

4. 运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且水泵的寿命大大提高。

5. 由于变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头。

6. 通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。

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：

很多电机拖动设备都存在全余量较大、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：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。由于三晶变频器本身具有PID调节功能，可以不选用外置PID调节器，调节更加平稳。

五，三晶变频器PID简易使用范例

（1） 假设反馈通道选择（0-10V），远传压力表的量程范围0-1MPA

（2） 接线

（3）设定的参数如下：

1,   F039以实际需要，一般设为外部端子控制，即F039=2，

2， F040=40输出频率由PID输出决定；
    F041=50PID启动，即MI1功能选择为PID启动功能；

3， F073=0.1PID输入选择， 0表示PID的设定值来源，由F027设定；1表示PID的反馈值来源，模拟输入VI为来源；

4， F027=50%设定值来源（系统要求压力为0.5MPa）