畢業(yè)設計 (論文 )翻譯資料 信息與電子工程 系 工業(yè)電氣自動化 專業(yè) 04 級 1 班 課題名稱： 制的變頻 調速恒壓供水系統(tǒng)設計 畢業(yè)設計 (論文 )起止時間： 2007 年 3 月 1 日 6 月 10 日 (共 17 周 ) 學生姓名： 趙晉 學號： 3040221123 指導教師： 黃云龍、朱秋琴、廖東進 報告日期： 2007 浙江工業(yè)大學浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)設計（翻譯資料） 1 - of of s of by in s be to 1、 t in of of It a of in of as it is a of to of 990s, as of of on in is In on to in of on of of is it a To of of 2 =n1/(1) 2 = (n1/ (2) of Q2 n2 H2 1/f1/ of a is in of of of 2 1 of is p2 of of of of on , of of of in of to to in of 江工業(yè)大學浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)設計（翻譯資料） 2 - of in of is p1/n1/. as 50Hz at is to 0% oof of 5%. is to is in of is it is it to to 2 it is of 2、 is it of to to up to in to it is ID of to a is of or by a is a no ID or 1M , 2M ) to of is it of in to to of LC of is in of as an it of it is to of to ; is it to go on is it is it LC to to to to by in is of of in a if be by of of in of to to at 江工業(yè)大學浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)設計（翻譯資料） 3 - of Is it to to ID in to 1kW 00 at at In by of to in to is it to be to at in of an in so as to in of an of in is it to At M is it to it is in to In of by " 222, KM At M is by of 1M is at to In on a up in of of is 5% on is 0% is 3、 in of he of is as is it to is it to ut it of of in of of 200m on of of 0%), is a of of of we 江工業(yè)大學浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)設計（翻譯資料） 4 - in of on of of of in is a in of of on to of to is is to to of is it to to of of to of in to to in in of 4、 re by of as in is to on on be 0 or it is of is is of of of it is to be in 、 of A of of of of 1999 (10): 22of of of of 244 " . of 江工業(yè)大學浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)設計（翻譯資料） 5 - 恒壓供水的 控制與節(jié)能的探索 摘要 :在簡要分析國內外給水系統(tǒng)現(xiàn)狀的基礎上 ,介紹了系統(tǒng)的組成 ,提出了以變頻調速為核心所構成的全自動給水系統(tǒng)控制方式 ,并以實例詳細分析了該系統(tǒng)的組成、工作原理以及在控制與節(jié)能方面所表現(xiàn)出的優(yōu)越性 簡要闡述了該系統(tǒng)在應用中應注意的一些問題。 關鍵詞 : 變頻調速 ;恒壓供水。 節(jié)器中圖法 一、引 言 目前 ,我國居民小區(qū)與高層建筑的生活供水 ,普遍采用工頻方式 噪音高 ,水源存在二次污染等諸多問題 理想的模式 0 年代中后期 ,隨著變頻調速技術的不斷發(fā)展與完善 ,基于該項技術的全自動恒壓給水方式已在發(fā)達國家得到廣泛的應用 ,且日趨成熟 作者在變頻調速給水控制系統(tǒng)的設計與施工方面做了些實際工作 ,積累了一些經(jīng)驗 ,并形成了對于一些問題的看法 一個很重要的原因就是它有較好的節(jié)能效果 . 一臺水泵的實際揚程與電源頻率的平方成正比 就可控制水泵的供水壓力 所示 . 為給定的壓力值 , 為壓力 傳感器從管道上所測得的實際壓力值 ,節(jié)器通過對兩者的誤差運算 ,并經(jīng)過控制變頻器的頻率輸出 ,從而使管道的壓力始終保持在設定值上。 該系統(tǒng)能自動檢測用戶的瞬時水壓 ,據(jù)此調節(jié)給水量的多少及電機的運行狀況 讓設備始終處于恒壓狀態(tài) ,從負載電機的特性可知 ,所配電機的軸功率與其轉速的三次方成正比 ,即 當變頻器輸出頻率為 35高設定為 50也就是實際轉速為額定轉速的 70%時 ,調速器的用電量為 占額定的 35%水泵總處于恒壓變流量匹配方式的 工作狀態(tài) ,從而消除了超壓和回流的無功損耗 所示 ,比較可知 ,變頻調速方式節(jié)能效果最為明顯。 二、實例分析： 恒壓供水 是通過變頻調速來調節(jié)水的流量從而達到恒壓的目的 ,它最終控制的目標是水壓 后特性 節(jié)器性能的好壞 ,在很大程度上決定了 恒壓供水 的質量 或壓力設定值大幅度變化時 ,由于在短時間內存在很大的偏差 ,因而無論 節(jié)器的控制算法采用增量式還是位置式 ,其積分項將取蓄水池、水泵組 (1M,2M)及相關輔配件構成 頻調速控制柜 ,它通過壓力傳感器對管網(wǎng)壓力進行實時監(jiān)測 ,并轉換為電信號提供給變頻器進行運算 ,通過變頻器、可編程控制器 繼電器陣列的共同控制 ,構成了完善的全自動變頻調速給水系統(tǒng)。 變頻器的品種繁多 ,如三菱、富士、三肯及 型號 機專用系列 例 ,它除了一般品牌所具有的功能外 ,還有如下特點 :內部采用 使電機的噪音減至最低 ;變頻器與工頻電源之間可進行切換 ,用戶只需通過 入啟動、停止及自動切換指令 ,就可方便地通過接觸器的互鎖動作來切換不同的水 泵 ,而不需要像以往那樣自行設計繁瑣的控制程序 ,這是該變頻器所特有的功能之一 ;內置的瞬時停電再啟動與再試啟動功能 ,在無人看管的情況下 ,即使變頻器停機后也可自行啟動 ,完全實現(xiàn)了以自動化方式的運行 譯資料） 6 - 本系統(tǒng)中的 節(jié)器可用變頻器內置式值很大 ,這就會存在偏差調節(jié) 必然導致系統(tǒng)出現(xiàn)較大的超調和長時間的振蕩 ,同時還會產(chǎn)生嚴重的積分飽和現(xiàn)象 ,從而影響了設備的正常運行 就應在控制算法中采用積分分離的 以達到預期效果 可大大縮短系統(tǒng)達到穩(wěn)定的過渡過程 時間 112供 600余戶居民用水 單臺則滿足小流量和夜間供水 所有水泵均能以變頻方式運行 ,即可以循環(huán)方式軟啟動 ,這樣能減小對電網(wǎng)和管網(wǎng)的沖擊 兩泵在變頻與工頻之間切換時 ,僅有程序互鎖是不夠的 ,輸出必須采用機械聯(lián)鎖接觸器 ,這樣可避免兩個接觸器瞬間同時閉合的情況 ,以免造成電源的瞬間短路。 變頻調速系統(tǒng)的主回路原理圖 ,壓力傳感器 P 實時監(jiān)測水壓信號的大小 ,信號經(jīng)理 ,輸入至變頻器 水泵電機 1M 運轉 (1合 ),并通過反饋通道不斷調整其轉速 ,以保持壓力的恒定 ;在大流量的情況下 ,經(jīng)壓力比較電路通過出 “ 變頻 / 工 頻 切 換 ” 與 “ 運 行 聯(lián) 鎖 ” 指令 , 機 械 聯(lián) 鎖 接 觸 器(2的 2觸器 3電 電機 2M 以變頻方式啟動 ,1M 則切換至工頻全速運行 本系統(tǒng)能始終將用水量維持在一個恒定的壓力上 供水采用工頻方式 ,因能耗大 ,可靠性差 ,住戶反映強烈 裝機總容量較原設備減小 25%,實際綜合節(jié)電指標接近 30%,效果顯著。 三、應用中的幾個問題 在大 多數(shù)情況下 ,現(xiàn)場的使用環(huán)境較為惡劣 如欠壓、過壓、過流、電流限幅選擇整定、過載、過熱、缺相、短路及斷水保護功能等 ,但仍應做到防患于未然 三菱、富士兩種品牌 ,由于在設計和制造中充分考慮了各種惡劣的運行環(huán)境 湖北鄂西山區(qū)某小城市 ,平均海拔 1200m,常年大部分時間濕度偏高 (80%左右 ),二氧化硫污染嚴重 ,某廠生產(chǎn)的一套變頻供水設備 ,因未考慮上述因素 ,以至于不到一年的時間 ,設備的有關部件嚴重腐蝕 裝的 同類產(chǎn)品 ,因充分考慮了各種不同的情況 ,在設備與元件的選型上 ,采用了船用標準 運行良好 ,經(jīng)受了各種嚴峻的考驗 變頻器本身就是一個強大的干擾發(fā)生源 ,往往會影響設備的正常運行 變頻器上顯示的頻率與實際運行頻率不符 線路串擾和空間輻射干擾 例如 ,對可編程控制器的電源端增加濾波與吸收回路 ,節(jié)器單元的輸入輸出一定要有可靠屏蔽 ,將變頻器、電機上的接地端子牢固地與接地樁子相連 ,控制線與動力 線要留有一定的距離 ,以增強抗電磁干擾的能力 才能使系統(tǒng)在高溫、潮濕、霉菌、強干擾等嚴酷的條件下保持長期穩(wěn)定的工作狀態(tài)。 四、結束語 以變頻調速為核心的供水方式 ,節(jié)水、節(jié)電效果明顯 ,可廣泛適用于 20 10000 戶居民生活區(qū)、高層建筑、賓館、飯店、消防或小區(qū)加壓供水 ,也是中小型自來水廠給水的理想設施 經(jīng)濟效益明顯 ,社會效益巨大 ,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高 ,它一定會在我國逐步得到應用與推廣。 五、參考文獻 張萬忠 , 王民權 . 一種新型變頻 恒壓供水 泵站的設計方案 . 電氣時代 ,1999(10):22 232 浙江工業(yè)大學浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)設計（翻譯資料） 7 - 劉迎春 .傳感器原理設計與應用 .北京 :國防科技大學出版社 ,623 呂光大 .建筑電氣安裝工程手冊 水利電力出版社 ,2244 給排水自動化工程編寫組 北京 :水利電力出版社 ,12