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變頻供水設備的原理介紹

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變頻供水設備的原理介紹

發布日期:2023-04-06 作者: 點擊:

變頻供水設備的全稱是變頻調速恒壓供水設備,它是指采用交流變頻器來驅動水泵電機并能根據管網壓力變化實時調整水泵的運行速度以達到壓力壓力趨于恒定的二次供水系統。變頻供水設備的核心就是調速,也就是變速運行,因此,變頻供水設備又可叫變速供水設備。

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變頻供水設備調速的理論依據

上面我們輪速了變速運行理論上是可以保持壓力穩定的,然后根據三相異步電動機的轉速與頻率的關系公式為n=60f/p,其中

n:電機轉速,轉/分鐘

f:電源頻率,在我國為50Hz

p:電機磁極對數

從公式我們可以看出,電機轉速與頻率高低是成正比的,也就是電源頻率越高,電機轉速越高;輸出頻率越低,電機轉速越低。如果能改變電機的轉速,那么同一個型號的泵,當轉速改變的時候,工作點(流量揚程參數點)都會跟著發生變化。即用水量少的時候低轉速低載荷運行,用水量大的時候高轉速全載輸出運行。

從公式可以知道,改變水泵運行速度非常容易,但是如何定量的去改變轉速,這就是下面需要介紹的PID閉環控制這個概念。

變速的定量控制-PID閉環控制

從上面介紹我們知道了變速運行可以保持水壓穩定,但是并不知道如何去控制它才能保證水壓穩定,加多大的速度或減多大的速度才能恰到好處呢?

PID控制是基于模糊動態控制的,也就是說PID控制它本身并不知道這次加速或者減速能實現多大效果的減速,它是不斷嘗試但會根據前一小段時間的壓力變化量來預判。能預判是是PID控制優于簡單加減速控制的典型優點,它可以確保壓力非常穩定,二簡單的加減速控制不具備這個特點。

基本原理是目標壓力作為一個控制量,確保這個目標壓力和實時壓力值量的差值作為判斷依據。也就是說我們要想保持供水設備水壓的恒定,就須引入水壓反饋值與目標給定值來比較,如果目標壓力值-實時壓力值的結果較大,則證明壓力變化大(根據水泵流量和壓力成反比特性,壓力變化大證明用水量大了),此時需要增加輸出頻率以提升水泵運行速度補水;如果目標壓力值-反饋壓力值的結果較小,則證明壓力偏差小(根據水泵流量和壓力成反比特性,壓力變化小證明用水量小了),此時需要降低輸出頻率以減速。如果目標壓力值=反饋壓力值,證明壓力無變化或變化極小,此時證明用水量極小或已無人用水,可以考慮休眠待機。如此往復循環,即便實現了變頻調速恒壓給水的過程。

市面上大部分的變頻恒壓供水控制并不是PID控制,而是簡單的加減速控制,也就是嘗試加速或者嘗試減速,并沒有預判功能,因此很多壓力控制并不穩定。


相關標簽:長沙變頻供水設備

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