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变频器和软起动在供水中的运用

文章来源:【工业电器网】 作者:ytbpq 点击:次 时间:2014/7/8 13:38:15 转载:
 一.源泰变频器

    1、大功率变频器

    在城市供水中,大功率变频器主要应用在水泵上,由于水泵流量随着外界用水情况不断变化,扬程也因流量和吸水井水位的变化而变化,因此设备不可能总保持在一个高效工作点运行,需要进行控制。为使水泵能够运行在其特性曲线的高效区,过去多采用阀门控制与台数控制,效果不能令人满意。为满足工艺要求和适应运行工况的改变,需要水泵调速使机组尽可能始终运行在高效区内,以达到节约电能的目的。下面是几种常见的大功率变频器。

    1.1大功率交—直—交电压型、电流型变频器

    此类变频器采用几个功率单元多重化并联而成,达到低谐波、大电流的输出目的。若中间耦合电路电容较大,使逆变输入端直流电压保持恒定,不受负载变化的影响,则逆变器的输入端可以看成是一个电压源,这就是电压变频器。若中间耦合电路电感较大,则逆变器输入端就可以看成是一个电流源,这就是电流型变频器。

    1.2完美无谐波变频器

    该变频器由多个功率单元串联而成,由低压单元叠加达到高压输出的目的,各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电,二次线圈互相存在一个相位差,实现输入多重化,叠加得到多种不同的电压等级,合成正弦输出电压波形,由此可以消除各单元产生的谐波。每个功率单元都是由IGBT构成三相输入、单相输出的PWM型变频器,根据电机的电压等级确定每相串联功率单元的数量。

    实践证明,应用大功率变频调速节能效果非常显著。交—直—交电压型、电流型变频器多用于新建水厂,采用高—低形式,直接选用中、低压电机;而完美无谐波变频器更适合于改造项目,无须更换原有的高压电机或另加升压变压器。在采用大功率变频器时,首先要考虑采用调速系统的节能潜力,其次要考虑到谐波对电网的影响,选择合适的容量与台数。

    2、中小功率变频器

    中小功率变频器大多采用了高密度集成电路和高效率冷却技术,体积小,安装容易,维护方便,操作简单。变频器提供了丰富的频率控制端子,以便用户根据实际情况选择合适的控制方式。通常变频器都设有0~10V或4~20mA的频率控制端子以及数字通讯接口。变频器的闭环频率控制系统主要包括被控对象、测量元件、变送器、调节器和执行机构。调速电机所传动的生产机械控制对象有温度、位置、压力和流量等,变频器和电机构成的传动机构是闭环系统中的执行机构,变频器接受调节器所输出的信号,调节电机转速,维持被控量的设定值。

    中小功率变频器在自来水的输送及小区二次加压泵供水的应用十分广泛。自来水的输送泵及加压泵,传统设计均为阀门调整流量。其主要缺点为:电机起动电流大,用电效率低,水锤问题严重,易造成管路破裂、漏水等问题。应用变频器有如下优点:

    1)恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率,而达到调节水泵转速改变水泵出口压力,比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式,具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。

    2)由于变量泵工作在变频工况,在其出口流量小于额定流量时,泵转速降低,减少了轴承的磨损和发热,延长泵和电动机的机械使用寿命。

    3)因实现恒压自动控制,不需要操作人员频繁操作,降低了人员的劳动强度,节省了人力。

    4)水泵电动机采用软启动方式,按设定的加速时间加速,没有起动冲击电流,避免电动机启动时的电流冲击,对电网电压造成波动的影响,同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。

    5)具有软起动及软停车功能,可以防止水锤现象发生。

    6)由于变量泵工作在变频工作状态,在其运行过程中其转速是由外供水量决定的,故系统在运行过程中可节约可观的电能,其经济效益是十分明显的。由于其节电效果明显,所以系统具有收回投资快,而长期受益,其产生的社会效益也是非常巨大。

    恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中,变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,在小区二次加压泵站得到了广泛的运用。随着电力电子技术的发展,变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着非常重要的意义。

    二.源泰软起动器

    软起动器是一种用来控制鼠笼型异步电动机的新设备,集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为SoftStarter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法,控制三相反并联晶闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同

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