基本原理
工作原理
CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置以變頻方式工作時(shí),水泵電機(jī)以軟啟動(dòng)方式啟動(dòng)后開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),由遠(yuǎn)傳壓力表檢測(cè)供水管網(wǎng)實(shí)際壓力,管網(wǎng)實(shí)際壓力與設(shè)定壓力經(jīng)過(guò)比較后輸出偏差信號(hào),由偏差信號(hào)控制調(diào)整變頻器輸出的電源頻率,改變水泵轉(zhuǎn)速,使管網(wǎng)壓力不斷向設(shè)定壓力趨近.這個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)通過(guò)不斷檢測(cè)、不斷調(diào)整的反復(fù)過(guò)程實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力恒定,從而使水泵根據(jù)需水量自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量,達(dá)到節(jié)能節(jié)水的目的.
PLC的主要控制作用:(1)控制多臺(tái)水泵(包括備用泵)循環(huán)軟啟動(dòng),周期性地以變頻方式工作;(2)控制備用泵的自動(dòng)啟動(dòng).當(dāng)?shù)谝慌_(tái)水泵電機(jī)以變頻方式運(yùn)行,并達(dá)到額定功率(即變頻器輸出電源頻率達(dá)到50H),而供水管網(wǎng)壓力未達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),第二臺(tái)水泵電機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),并以工頻方式運(yùn)行,這時(shí)若管網(wǎng)壓力仍不能達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),第三臺(tái)水泵電機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),第一臺(tái)水泵仍以變頻方式運(yùn)行,達(dá)到保持管網(wǎng)恒壓的目的,投入運(yùn)行的水泵數(shù)量由裝置根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制.
公式
交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n可以用下式表示
式中 f——定子供電電源的頻率;
p——電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù);
s——異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率.
由式(1)可見(jiàn),當(dāng)平滑地改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率f時(shí),即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n..
相似原理
式中的Q、H、P、n分別為水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率和轉(zhuǎn)速.
由式(2)、式(3)、式(4)可知,基于轉(zhuǎn)速控制比基于流量控制可以大幅度降低軸功率。
技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
(1)把交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于城鄉(xiāng)供水及農(nóng)業(yè)灌溉中,達(dá)到節(jié)水節(jié)能效果;(2)根據(jù)項(xiàng)目需要,自己研制出水位顯示控制器,提高自動(dòng)化程度;(3)根據(jù)實(shí)際需要,研制出多段壓力設(shè)置轉(zhuǎn)換電路,適應(yīng)農(nóng)業(yè)多種灌溉方式;(4)將變頻調(diào)速技術(shù)、可編程序控制技術(shù)、水位顯示控制技術(shù)、壓力傳感技術(shù)等進(jìn)行了集成。
變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流(將工作頻率固定不變的交流電變?yōu)橹绷?、逆變(由大功率開(kāi)關(guān)晶體管陣列組成電子開(kāi)關(guān),將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波)、控制器(按設(shè)定的程序工作,控制輸出方波的幅度與脈寬,使疊加為近似正弦波的和電網(wǎng)電壓頻率完全不同的交流電,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。
變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓、調(diào)速等基本功能,應(yīng)用了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù),可以再不改變電壓的情況下調(diào)整頻率,也可以在頻率不改變的情況下改變電壓,根據(jù)負(fù)載需要調(diào)整轉(zhuǎn)速,價(jià)格雖貴但性能良好,結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡(jiǎn)單,是現(xiàn)代控制異步交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行最優(yōu)秀的設(shè)備。