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无负压供水设备双变频控制系统的应用

发布时间:2018-8-7 9:52:16 浏览次数:

  控制简介

  该方案由两个变频控制回路加四个电机直接起动回路共同控制四台水泵的投切。系统设置转换开关,可选择任意一个变频回路作为主用回路,另一变频回路为备用回路。主用变频回路连接到第一台水泵,控制其启动运行,当水压不够需要加泵时,变频器停止运行,自由停车,并输出信号到PLC,由PLC控制连接在第一台水泵的直接启动回路,利用水泵的惯性将第一台水泵切换到工频运行状态。切换后,变频连接到第二台泵,控制该泵起动并运行。照此方法,可用变频起动所有水泵。当水压过高,需要减泵时,由PLC发出信号切除工频运行状态的水泵。如果主用变频回路出现故障,系统自动切除该回路,并将备用变频回路投入运行,保证系统的安全性与稳定性。

  切换过程

  因变频器的输出端不能连接电源,也不能在运行中带载分断,切换过程应按以下的程序进行。供水系统投入运行,当变频输出频率达到50Hz,并运行60秒后管网水压未达到给定值,此时,该台水泵需切换到工频运行,首先关闭该台水泵的电动阀,然后变频器自由停车,水泵电机惯性运转。考虑到电机中的残留电压,不能将电机立即切换到工频,而是要延时一段时间,等到电机中的残余电压下降到较小值,与电源电压不同相时造成的切换电流冲击较小时,才可切换。延时时间具体要看电机参数,一般在1秒内,根据现场实际调试,160kW水泵电机的切换时间约为0.6秒。关阀停车后,水泵电机基本上处于空载运转,到0.6秒时电机的转速下降不多,使切换时电流冲击较小。切换完成后,再打开对应电动阀。此时已停车的变频器切换到另外的水泵上起动并运行,再开该电机的电动阀,切换过程完成。

  控制系统的实现和注意事项

  双变频带多泵无负压供水设备主要通过PLC控制实现,其输入信号有:水压模拟量反馈信号,各控制回路故障信号,电动阀开关信号及1KM1、1KM2、2KM1、2KM2、3KM1、3KM2、4KM1、4KM2、5KM、6KM状态信号。根据供水压力的要求,系统顺序控制各台水泵的运行状况,通过调节变频回路水泵的水量,达到恒压供水的要求。

  变频器的输出端不能连接电源,且电机同时只能有一路控制,因此1KM1和1KM2、2KM1和2KM2、3KM1和3KM2、4KM1和4KM2、5KM和6KM之间要加联锁,这样才能保证系统安全可靠的工作。

  采用变频供水方式要注意谐波的影响,过热保护整定值要根据实际情况整定,确保水泵安全可靠运行。变频自由停车时,电机残余电压的衰减时间一般为1~2秒,切换延时不是越长越好,延时短,残余电压高,速度降落少;延时长,残余电压低,速度降落大。选择延时需二者兼顾,以求得最小的冲击电流。如果要使切换过程无电流冲击,需采用同步切换方式,加入一些控制手段和控制元件即可实现,但要考虑经济上是否合算。

  由于水泵的流量较大,为避免“水锤”效应,投入水泵应遵循“先开机,后开阀”;切除水泵应遵循“先关阀,后停机”的操作程序。若是小功率的水泵,因水泵的出水侧装有普通止回阀,其本上能自动保证以上的操作程序。

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