變頻技術在水泵恒壓節能控制中的應用

鄧世榮

摘 要：在科技水平不斷提升背景下，也顯著推動了我國變頻技術的進步發展，因而使得其實踐應用也逐漸趨于廣泛發展。在應用變頻技術情況下，使得以往傳統式水泵供水系統的頻繁啟動以及較為容易的機器磨損以及高耗能現象得以有效避免的同時，也促進了恒壓式轉速的良好實現，并形成了高效以及節能運轉的水泵供水系統，同時也保障了供水質量和供水效率，可以說變頻技術的應用具有一定的現實價值。

關鍵詞：變頻技術;水泵恒壓節能控制;應用

基于生產一線對供水需求量不同的情況下，對水泵流量以及壓力和管道流量進行調節是水泵供水系統運行過程中主要的工作內容，通過此種方式能夠確保用水需求得以充分滿足。水泵供水系統調節水泵流量的方式主要時通過對供水閥做開大或開小處理，以流量上升或下降的方式促使節流調節作用得以實現。對于以往傳統的水泵控制裝置來說，對水流和水流調節的方式往往是以調節水泵進出口閥門開口程度來實現，但在這一調節方式應用背景下，一些問題往往會存在，基于水泵靠閥門開口程度調節基礎上，對電機過載給予抑制，而這種方式就不能保障閥門開口程度與要求相符，并且也會使得流量過小時壓力過高現象的發生，不能保障水流以及水壓的有效調節。而變頻技術的應用不僅能夠實現有效調節的作用，同時還能達到恒壓節能的目的。

1變頻技術

變頻技術就是在對定子供電頻率進行一定改變的情況下，確保電機變速得以實現的一種技術方式。現階段社會中，對比其他任一交流調速方式來說，變頻技術調速優勢最為顯著，其具備較好的性能、因而應用也較為廣泛。變頻技術是基于計算機智能控制應用基礎上，促使工業交流電機無線調速得以實現，同時其以負載變化為依據的情況下，對變速進行有效調節，促進了能源節約目的的良好實現，不僅保障了生產效率的同時，同時針對資源的合理利用也進行了有效優化。

變頻技術應用與水泵供水系統過程中時，能夠促進水泵供水系統得以24小時持續運行得以良好實現，同時在圍繞壓力信號基礎上，相應的自動調節也成為可能，提升供水質量的同時，也能促使水泵因頻繁啟動而造成的運行停止或使用壽命縮短等現象的發生得以有效避免[1]。在水壓供水系統處于恒定狀態時，具有較強的保護功能以及安全可靠的運行，同時其相應的顯著功能還體現在過流以及過載和過熱以及短路保護等方面，因這些功能作用的充分發揮促進變頻技術的廣泛應用。

2變頻水泵供水系統構造

變頻水泵供水系統的主要構成部分主要有以下方面，即PLC控制器以及變頻調速器和壓力變送器等多個設備。通常來說，供水系統總出水管上為壓力變送器所處位置，同時還需要將兩臺液位變送器安裝在每個用水處的水池內;由西門子S7-1516模塊構成了PLC控制系統;工控機安裝Wincc7.5及運行工程項目。在變頻水泵供水系統每一組成部分配備滿足需求的設備或模塊情況下，才能更好的保障變頻水泵供水系統的安全穩定運行，才能發揮供水系統的相應功能作用。

3變頻技術在水泵恒壓節能控制中的應用

3.1水泵變頻節能原理

變頻器節能功能的實現主要在于對交流電動機轉速進行有效調節，通過這一方式不僅具有較好的調速性能，同時節約能源的功能也十分顯著，因而在當前相關產品技術優化改造過程中，可以說較為理想的調速裝置就是變頻器。在應用變頻器過程中，能夠促進水泵電機轉度控制精度得以顯著提升，保障在最節能速度下變頻器運轉的良好實現[2]。以流體力學基本原理為依據可以發現的是，在軸功率和轉速三次方處于正比的情況下，降低水泵轉速就會發現也能夠以三次方的形式降低功率，所以說在轉速精確調整背景下，節能效果較為顯著。

3.2水泵變頻控制原理

在水泵供水系統中，變頻技術控制原理主要從以下方面進行分析，通過PLC式電源模塊所提供的通用DC24V型號電源為壓力變送器以及水位變送器運用的電源形式，4-20mA的電流環信號是輸出信號運用的主要方式，一旦對壓力和水位信號進行有效檢測的情況下，運用PID運算其與預設值，進而在對變頻器輸入頻率進行合理控制，達到對變頻器電動機轉速進行有效調整的目的，在標準水位限制范圍內，為恒定狀態的供水壓力和供水流量給予保障。通過此運行原理，使得以設定壓力為基準的壓力閉環系統得以有效構成，并且在對水池里水位低限信號進行自動監測的情況下，將水位低限信號進行輸出或進行直接停機處理，借此促進遠程控制的良好實現，減輕人工壓力的同時，也保障了供水系統的節能。

3.3供水系統調頻設置

對于變頻式水泵供水系統運行時來說，往往需要相關工作人員以最大工作壓力設定總供水管路的最高輸出壓力，在對變頻器壓力進行合理設定的情況下，將壓力曲線進行有效提升，確保將最大壓力輸出。這一方式的目的主要為，在供水系統系統中兩臺水泵由一個處在變頻運行狀態時，通過此方式保障另一個水泵處在工頻或停機狀態，以此實現調頻設置，避免不必要資源的消耗?，F階段從我國實際運用的變頻式水泵供水系統來說，通常情況下僅有一個主泵處于大部分時間的工作狀態下，這一運行的水泵主要是低頻工作段的設定形式，而大部分時間處于停機狀態的則為另一個備用水泵，此方式的應用切實保障了整個供水系統節能水平的提升[3]。

結束語：

對比傳統水塔或高位水箱等供水系統來說，應用變頻技術的變頻式水泵供水系統的顯著特征就體現在其具備較高的安全性能以及高效率和較高自動化程度以及經濟型方面，引其種種優勢使得其在現階段社會生活生產中得到了較為廣泛的應用。將變頻技術應用于供水系統中，能夠更好的穩定水泵變頻啟動過程中，同時也能相應的減少整個電網沖擊破壞力，較長時間處于低頻狀態運行的情況，能夠使得系統具有較高的可靠性和較好的節能性，因此可見變頻技術應用的現實意義十分重大，因而應用前景十分廣泛。

參考文獻：

[1]鄧鳴.變頻恒壓供水控制系統設計和應用[J].科技創新與應用，2019（34）：87-89.

[2]楊居源.變頻恒壓供水系統應用研究[J].吉林水利，2019（02）：54-56.

[3]孫緯.變頻恒壓供水控制技術在泵站供水系統中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2018（28）：100.

（水廠水處理車間，江蘇 南京 210000）