變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計原理講解

目前水泵控制系統(tǒng)中使用變頻調(diào)速技術(shù)，大部分是采用閉環(huán)調(diào)速控制，即自動采集外界條件的變化如壓力等信號通過調(diào)節(jié)來改變變頻器的頻率值，以達(dá)到調(diào)速目的。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)原理框圖如下圖所示。

通過采集供水點(diǎn)水壓反饋至控制器，與水壓設(shè)定值比較產(chǎn)生的偏差經(jīng)調(diào)節(jié)后輸出信號至變頻器 實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)的變頻變速運(yùn)行從而獲得穩(wěn)定的出水水壓。

系統(tǒng)主要由四部分組成：

(1)水泵電機(jī)

(2)變頻調(diào)速器

(3)壓力傳感器

(4)控制器(PID調(diào)節(jié))

系統(tǒng)的控制過程為：由壓力傳感器將出水口壓力測出，并轉(zhuǎn)換成與之相對應(yīng)的0-5V(或4-20mA 等)標(biāo)準(zhǔn)電信號，送到控制器與工藝所需的設(shè)定值進(jìn)行比較，得出偏差。其偏差值由調(diào)節(jié)器按預(yù)先規(guī)定的調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算得出調(diào)節(jié)信號，該信號經(jīng)過處理送到變頻器，從而使變頻器將輸入為380V/50Hz的工頻交流電變成輸出為0～380V/0～50-60Hz連續(xù)可調(diào)電壓與頻率的交流電，直接供給水泵電機(jī)。

水泵電機(jī)裝上變頻調(diào)速器后，節(jié)能效果非常顯著，經(jīng)過實(shí)測，比未裝變頻器節(jié)約43%左右的電能，而且生產(chǎn)工藝穩(wěn)定。

(1)節(jié)能效果非常顯著，采用變頻調(diào)速技術(shù)后，提高了電機(jī)的功率因數(shù)，減少了無功功率消耗，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)采用變頻調(diào)速技術(shù)后，電機(jī)定子電流下降，電源頻率下降，水泵出水壓力恒定。由于電機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速普遍下降，電機(jī)水泵運(yùn)行狀況明顯改善，延長了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的維修費(fèi)用。同時，由于變頻器啟動和調(diào)速平穩(wěn)，減少了對電網(wǎng)的沖擊。

(3)系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，參數(shù)超調(diào)波動范圍小，偏差能及時進(jìn)行控制。變頻器的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動調(diào)節(jié)，控制精度高。

(4)由于變頻調(diào)速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數(shù)字顯示功能，提高了電機(jī)水泵運(yùn)行的可靠性。