变频水泵的基本原理

如题所述

第1个回答  2016-05-18

交流异步电动机的转子转速n可以用下式表示
式中 f——定子供电电源的频率;
p——电动机的极对数;
s——异步电动机的转差率.
由式(1)可见,当平滑地改变异步电动机的供电频率f时,即可改变电动机转子的转速n.. 式中的Q、H、P、n分别为水泵的流量、扬程、轴功率和转速.
由式(2)、式(3)、式(4)可知,基于转速控制比基于流量控制可以大幅度降低轴功率。 1、基本构成
整个恒压供水系统由CX-B系列变频恒压供水自动控制装置与水泵电机组合而成(见图1).该装置由变频器(内含PID调节器)、可编程时控开关、可编程控制器(PLC)、水位显示控制器、远传压力表、水位传感器及相关电气控制部件构成,是一种具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备(见图2),它可同时对一台或多台三相380V,50Hz的水泵电机进行自动控制.
图1变频恒压供水系统组成
图2变频恒压供水自动控制装置结构原理框图
2、工作原理
CX-B系列变频恒压供水自动控制装置以变频方式工作时,水泵电机以软启动方式启动后开始运转,由远传压力表检测供水管网实际压力,管网实际压力与设定压力经过比较后输出偏差信号,由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率,改变水泵转速,使管网压力不断向设定压力趋近.这个闭环控制系统通过不断检测、不断调整的反复过程实现管网压力恒定,从而使水泵根据需水量自动调节供水量,达到节能节水的目的.
PLC的主要控制作用:(1)控制多台水泵(包括备用泵)循环软启动,周期性地以变频方式工作;(2)控制备用泵的自动启动.当第一台水泵电机以变频方式运行,并达到额定功率(即变频器输出电源频率达到50H),而供水管网压力未达到设定压力时,第二台水泵电机会自动启动,并以工频方式运行,这时若管网压力仍不能达到设定压力时,第三台水泵电机会自动启动,第一台水泵仍以变频方式运行,达到保持管网恒压的目的,投入运行的水泵数量由装置根据管网压力自动控制.
水位显示控制器设有上、中、下3个水位控制限,当池水位从上限降到中限位置时,控制器输出补水泵启动信号,使补水泵向池内补水,补至上限时,控制器输出补水泵停机信号,停止补水;当池水位降到下限时,控制器输出取水泵停机信号,使取水泵停止取水,待水位上升到中限后,控制器使取水泵自动启动,恢复取水.
3、控制功能
CX-B系列变频恒压供水自动控制装置具有以下控制功能:(1)设有手动/自动切换电路,当切换至自动位置时,系统可根据出口压力变化,自动调节变频泵的转速和自动启动、停止备用泵,以维持出口压力恒定,当变频控制电路出现故障时,可切换至手动位置,使水泵直接在工频下运行,保证正常供水;(2)能够在1d内设置1~9个供水时间段,一周内各天的供水时间可以不同;(3)用PLC控制水泵(包括备用泵)全循环软启动,周期性地自动交换使用,以期水泵寿命基本一致;(4)地下蓄水池缺水后取水泵自动停机保护,补水泵自动开机补水,蓄满水后补水泵自动停机,蓄水池水位以数字显示;(5)故障显示及报警,具有缺相、短路、过热、过载、过压、欠压、漏电、瞬时断电保护等电气保护功能. 1、基本构成
整个恒压供水系统由CX-D系列变频恒压节水灌溉自动控制装置与水泵电机组合而成(见图1).一些节水灌溉基地设计有喷灌、微喷灌、滴灌等多种灌溉方式,不同的灌溉方式所需的工作压力不同.为使同一供水管网能为不同灌溉方式提供不同的工作压力,在CX-B系列变频恒压控制装置的基础上增加了多段压力设置转换电路,它可同时对一台或多台三相水泵电机进行自动控制(见图3).
图3变频恒压节水灌溉自动控制装置结构原理框图
2、工作原理
CX-D系列变频恒压节水灌溉自动控制装置除多段压力设置转换电路外,其他部分的工作原理与CX-B系列变频恒压供水自动控制装置相同.多段压力设置转换电路中设计了对应于喷灌、微喷灌、滴灌及管道灌溉4个压力档位,在进行灌溉时,PLC按灌溉方式输出对应的控制信号,压力设置转换电路自动转换到相应压力档位,该装置就在这一设定压力下以恒压供水,实现节水灌溉.
3、控制功能
除具有CX-B系列变频恒压供水自动控制装置的功能外,还具有压力转换功能.

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