應(yīng)用技術(shù)變頻調(diào)速技術(shù)在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用洪瑞圭，李林和（天津輕工業(yè)學(xué)院自動(dòng)化工程系，天津300222）減少起動(dòng)電流，節(jié)能，延長水泵壽命等優(yōu)點(diǎn)，本文就變頻調(diào)速技木在給水系統(tǒng)中的應(yīng)用狀況進(jìn)行討論。

　　自從80年代末期以來，各種品牌的國外變頻器大量進(jìn)入我國市場(chǎng)，變頻器的出現(xiàn)為水泵變頻無級(jí)調(diào)速提供了技術(shù)與物質(zhì)基礎(chǔ)。交流電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)代電機(jī)調(diào)速的潮流。變頻器外加變頻控制器可以實(shí)現(xiàn)恒壓變量或變壓變量供水控制i比較常用的控制方式是隨用水流量增加，每投入一臺(tái)水泵，供水恒壓值自動(dòng)上升一個(gè)臺(tái)P介。

　　1閥門開度與管網(wǎng)壓力及流量關(guān)系離心水泵在供水系統(tǒng)中是傳送水的機(jī)械，其輸出特性既決定了水泵的種類，也隨供水管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力特性曲線不同而異。對(duì)于用水流量經(jīng)常變化的場(chǎng)合，通過改變出口閥門的開度來調(diào)節(jié)流量，能量損失很大閥門的開啟角度（開度）與管網(wǎng)壓力、流量的關(guān)系當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)速n.運(yùn)行，閥門開度以a（（全開），及aai變化時(shí)管道壓力與流量只能沿ABC點(diǎn)變化，也就是說要減小管道流量到0，就必須減小閥門開度到ai，這使得閥前壓力由原來的P0提高到P前。如果在工藝上與閥門調(diào)節(jié)效果一樣，達(dá)到控制流量的要求，使流量等于Qi，讓閥門全開（開度為a.）使水泵轉(zhuǎn)速至ni（ni　　由離心泵原理可知，在相似工況下，水泵的流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方程成正比（fn）；揚(yáng)程H（或壓力P）與轉(zhuǎn)速n的平方成正比（H%n2）；軸功率N與轉(zhuǎn)速n的立方成正比（N夂n3）；可見轉(zhuǎn)速n降低時(shí)，功率N以立方根方式下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速n減低10%時(shí)，ni= 72.9%N.；當(dāng)轉(zhuǎn)速降低20%時(shí)，ni=8（%n，Qi=8（%0），Ni=51.2%N；由此可見采用變頻調(diào)速后可達(dá)到節(jié)能目的2給水系統(tǒng)的組成建筑給水按用途分為生活（生產(chǎn)）給水和消防給水兩大類。

　　生活（生產(chǎn)）給水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速水泵供水，要比其他供水方式具有明顯的優(yōu)越性，因而在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)甩為生活給水原理圖。通過安裝在水泵出水管上的壓力傳感器，與生活（生產(chǎn)）所需的設(shè)定壓力（計(jì)算機(jī)內(nèi)部可調(diào)）進(jìn)行比較，把調(diào)節(jié)參量送給變頻器，控制其輸出頻率變化小型氣壓罐作用可防止水錘現(xiàn)象及小流量時(shí)延長主泵停機(jī)時(shí)間。

　　消防給水系統(tǒng)中，由于該系統(tǒng)的特殊性，消防泵平常是不工作的，只有在發(fā)生火災(zāi)時(shí)才啟動(dòng)工作且該泵電機(jī)功率多為數(shù)十千瓦，因此，在一般情況下，對(duì)消防泵來說沒有必要采用變頻調(diào)速控制在該系統(tǒng)中，為了對(duì)消防管網(wǎng)增壓穩(wěn)壓，使系統(tǒng)處于準(zhǔn)備消防狀態(tài)，需在消防給水系統(tǒng)中使用穩(wěn)壓水泵穩(wěn)壓泵與消防泵配合使用，對(duì)消防管網(wǎng)穩(wěn)壓增壓，因此，穩(wěn)壓泵是長期值班，間息工作的。穩(wěn)壓泵的起停是根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)工作的，穩(wěn)壓泵電機(jī)功率多為幾個(gè)千瓦因而，穩(wěn)壓水泵采用變頻調(diào)速控制，是實(shí)用的，有意義的。上述變頻調(diào)速供水的優(yōu)越性可以充分發(fā)揮同時(shí)，變頻器的價(jià)格隨控制電機(jī)功率變小而相應(yīng)較低，所以，采用變頻穩(wěn)壓具有良好的性能價(jià)格比變頻調(diào)速穩(wěn)壓是一種先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的消防給水方案為消防給水系統(tǒng)原理圖。、潘為穩(wěn)壓泵，弟、撕為消防泵平時(shí)，穩(wěn)壓泵一直交替工作，定時(shí)切換水在管路中時(shí)刻保證消防壓力。當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，流量開關(guān)被啟動(dòng)并發(fā)出信號(hào)，通過控制箱自動(dòng)啟動(dòng)消防泵，消防泵互為備用。該系統(tǒng)為微機(jī)控制變頻穩(wěn)壓泵調(diào)速裝置具有恒壓供水功能3給水系統(tǒng)應(yīng)用情況分析某給水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速前后的應(yīng)用數(shù)據(jù)。見表表1采用變頻調(diào)速前后的應(yīng)用數(shù)據(jù)電源有功功率/kW電壓/V電流/A頻率/Hz功率因數(shù)cosH流量/m3.h-1水壓/MPa電機(jī)轉(zhuǎn)速/1.min-從表1中數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果表明：電機(jī)功率下降44%，電源電壓下降4.5%，電機(jī)定子電流下降4%，電源頻率下降20%，功率因素提高0.04%，流量減少13%，水壓力降低26.9%，轉(zhuǎn)速下降14.5% 3交流電機(jī)的調(diào)速控制膠片沖洗時(shí)對(duì)不同的膠片所要求的顯影溫度與顯影時(shí)間是不同的，顯影時(shí)間長要求電機(jī)轉(zhuǎn)速慢，顯影時(shí)間短，要求電機(jī)轉(zhuǎn)速快，于是電機(jī)的調(diào)速尤為重要本機(jī)利用無觸點(diǎn)式的固態(tài)繼電器電路來改變交流電的導(dǎo)通角，從而達(dá)到調(diào)速的目的，并且這種電路不受電壓及頻率的影響131，電路原理圖如所示。

　　在該電路中，單片機(jī)發(fā)出CP脈沖，經(jīng)電容C積分，產(chǎn)生一個(gè)電壓值，這樣就可形成556A定時(shí)器電容的充電電流，這個(gè)脈沖就是調(diào)速脈沖。主電機(jī)反饋信息經(jīng)處理后，再放大來控制電壓減小，這樣充電時(shí)間縮短，輸出低電平的時(shí)間就短，電機(jī)減速為了使556A輸出信號(hào)與交流電機(jī)正弦交流電一致，采用一套觸發(fā)信號(hào)發(fā)生電路觸發(fā)信號(hào)取自交流電壓，經(jīng)整流、隔離后生成的4報(bào)警系統(tǒng)及保護(hù)電路本機(jī)鍵盤有設(shè)置鍵，根據(jù)不同膠片可設(shè)置顯影液的溫度，當(dāng)溫度設(shè)置完成后，單片機(jī)按此溫度檢測(cè)顯影液的溫度達(dá)到要求時(shí)，顯示報(bào)警，使用者只能等待自動(dòng)加溫，達(dá)到要求后方可正常運(yùn)行液位報(bào)警，液位不符合要求單片機(jī)發(fā)出報(bào)警顯示，并打開泵從儲(chǔ)液罐中自動(dòng)補(bǔ)液如儲(chǔ)液罐內(nèi)無液體，報(bào)警顯示，使用者補(bǔ)充藥液保護(hù)電路主要是防止交流電動(dòng)機(jī)飛車電路，本電路是利用556A的復(fù)位端，當(dāng)檢測(cè)到交流電機(jī)速度太高時(shí)，通過反饋系統(tǒng)給556A?個(gè)信號(hào)，使復(fù)位端起作用，電機(jī)停止在軟件方面，還有許我故障報(bào)警功能和機(jī)器上電進(jìn)行自檢功能等等。