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变频器应用案例

金田变频器BH386在恒压供水行业的应用

点击次数:??更新时间:2017-08-12 15:17??【打印此页】??【关闭
  • 案例金田变频器BH386在恒压供水行业的应用
  • 发布日期2017年08月
  • 案例类别工业变频解决方案

案例详细描述

一、概述

恒压供水是指在供水网中用水量发生变化时,出口压力保持不变的供水方式。供水网系出口压力值是根据用户需求确定的。

传统的恒压供水方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施实现的。随着变频调速技术的日益成熟和广泛应用,利用变频器、PID调节器、单片机、PLC 等器件的有机结合,构成控制系统,调节水泵的输出流量,实现恒压供水。该技术以在供水行业普及。变频恒压供水系统主要特点:

 1、节能,可以实现节电 20%-40%,能实现绿色用电。

 2、占地面积小,投入少,效率高。

 3、配置灵活,自动化程度高,功能齐全,灵活可靠。

 4、运行合理,由于是软起和软停,不但可以消除水锤效应,而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小,减少了维修量和维修费用,并且水泵的寿命大大提高。

5、由于变频恒压调速直接从水源供水,减少了原有供水方式的二次污染,防止了很多传染疾病的传染源头。

6、通过通信控制,可以实现无人值守,节约了人力物力。

二、变频调速恒压供水设备的主要应用场合

1、高层建筑,城乡居民小区,企事业等生活用水。

2、各类工业需要恒压控制的用水,冷却水循环,热力网水循环,锅炉补水等。

 

3、中央空调系统。

4、自来水厂增压系统。

5、农田灌溉,污水处理,人造喷泉。

6、各种流体恒压控制系统。

三、节能原理

由水泵的工作原理可知:水泵的流量与水泵(电机)的转速成正比,水泵的扬程与水泵(电机)的转速的平方成正比,水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积,故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比(既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比)。根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。

流量基本公式:

QN    HN2     KW=Q*HN3

以上Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率。

例如:将供电频率由50HZ降为45HZ,则P45/P50=45/503= 0.729,即P45=0.729 P50;

将供电频率由50HZ降为40HZ,则P40/P50=40/503= 0.512,即P40=0.512 P50。

水泵一般是按供水系统在设计时的最大工况需求来考虑的,而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的最大量,一般用阀门调节增大系统的阻力来节流,造成电机用电损失,而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定,通过改变转速来调节用水供应,并可通过降低转速节能收回投资。从下图时时中彩票平台可以形象的看到三种流量控制方式的比较。

100KW三种流量控制方法的耗电实测比较表:

很多电机拖动设备都存在裕量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题。且不断的影响企业的经济效益,而投资变频器可以从根本上解决这些问题,一般情况下,完全可以改善工艺条件,并且投资回收期不超过10个月。

四、变频恒压供水设备的系统组成

变频器是整个变频恒压供水系统的核心部分。其系统组成框图

见图 1

 1 变频恒压供水系统框图

图中,水泵电机是输出环节,转速由变频器控制,实现变流量恒压控制。变频器接受 PID 控制器的信号对水泵进行速度控制,压力传感器检测管网出水压力,把信号传给 PID 控制器,通过PID 控制器调节变频器的频率来控制水泵的转速,实现了一个闭环控制系统。如果变频器本身具有 PID 调节功能,可以不选用外置 PID 调节器。

 

五、BH386变频器在变频恒压供水系统中的应用和设置步骤

BH386变频器配线部份分为主回路和控制回路。用户可将外壳的盖子掀开,此时可看到主回路端子和控制回路端子,用户必须依照下列的配线回路准确连接。

主回路配线

  ●配线时,配线线径规格的选定,请依照电工法规的规定施行配线,以确保安全。

  ●电源配线最好请使用隔离线或线管,并将隔离层或线管两端接地;

  ●请务必在电源与输入端子(R、S、T)之间装空气断路开关NFB。(如使使用漏断路开关时,请使用带高频对策的断路开关)。

  ●动力线与控制线请分开布置,不可置于同一线槽中。

  ●请勿将交流电源接至变频器输出端(U、V、W);

  ●输出配线不可碰到变频器外壳金属部分,否则可能造成接地短路。

  ●变频器的输出端不可使用移相电容器、LC、RC杂讯滤波器等元件。

●变频器主回路配线必须远离其它控制设备。

  ●当变频器与电动机之间的配线超过50(220V系列),(380V100)时,在马达的线圈内部将产生很高的dv/dt,这对马达的层间绝缘将产生破坏,请改用变频器专用的交流马达或加装电抗器于变频器侧。

  ●变频器与电机间距离较长时,请降低载波频率,因载波越大,其电缆线上的高次谐波漏电流越大,漏电流会对变频器及其它设备产生不利影响。

控制回路配线(信号线)

     信号线不可与主回路配线置于同一线槽中,否则可能会产生干扰。

     信号线请使用屏蔽线,并单端接地,线径尺寸为0.5-2mm2,控制线建议使用1 mm2的屏蔽线。

     根据需要正确使用控制面板上的控制端子。

接地线

接地线端子E请以第三种接地(100Ω以下)方式接地;

     接地线的使用,请依照电气设备技术基本长度与尺寸使用;

     绝对避免与电焊机、动力机械等大电力设备共用接地极,

     接地线应尽量远离大电力设备动力线;

     多台变频器的接地配线方式,请以下图(a)方式使用,

     避免造成(b)(c)之回路。

  ●接地配线必须越短越好。

  ●接地端子E请正确接地,绝对不可接到零线上。

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