Порівняно з традиційними резервуарами для води та вежами, водопостачання зі змінною частотою та постійним тиском має переваги стабільного тиску водопостачання, високого рівня енергозбереження, гарної надійності та відсутності забруднення водних ресурсів. У цій статті розглядається приклад водопостачальної станції, що використовує перетворювач частоти для керування трьома насосами для забезпечення постійного тиску водопостачання, а також надається детальний огляд серії спеціалізованих перетворювачів частоти для водопостачання та їх застосування в системах водопостачання з постійним тиском.
Вступ
Система водопостачання є невід'ємною та важливою частиною національного виробництва та життя. Традиційний метод водопостачання займає велику площу та схильний до забруднення води. Основним недоліком є те, що тиск води не може підтримуватися постійним, що призводить до неправильної роботи деяких пристроїв. Технологія регулювання швидкості зі змінною частотою є зрілою технологією безступінчастого регулювання швидкості двигуна змінного струму. З огляду на зростаючий попит на безпеку виробництва та якість водопостачання, рішення для водопостачання з постійним тиском за допомогою регулювання швидкості зі змінною частотою стає все більш визнаним громадськістю.
Обладнання та фотографії для нанесення на місці
Застосування на місці стосується водопровідної станції в Шеньчжені. Для керування трьома водяними насосами та забезпечення постійного тиску води потрібен один перетворювач частоти потужністю 4 кВт. Перетворювач частоти повинен автоматично регулювати швидкість відповідно до фактичного тиску води та визначати, чи потрібно вмикати другий та третій насоси для забезпечення водопостачання.
Теорія управління
схема керування
Система водопостачання оснащена датчиками тиску, які перетворюють сигнал тиску води на сигнал струму 4-20 мА, прийнятний для перетворювача частоти. Під час роботи системи датчик тиску виявляє тиск води в режимі реального часу, і перетворювач частоти отримує сигнал тиску. Різниця між фактичним сигналом тиску та заданим сигналом тиску регулюється для формування замкнутої системи тиску. Перетворювач частоти регулює швидкість двигуна водяного насоса, змінюючи частоту через вихід PID. Однак верхня та нижня межі робочої швидкості насоса зі змінною частотою обмежують здатність одного насоса справлятися з піковими та позапіковими періодами споживання води. Спеціалізований перетворювач частоти CT110 для водопостачання з постійним тиском, розроблений компанією Shenzhen Dongli Sci Tech Innovation Technology Co., Ltd., поєднує вищезазначену ситуацію для розширення логіки спеціалізованої роботи водопостачання. За допомогою двох допоміжних реле та кількості активованих блоків він автоматично регулює пікове та позапікове споживання води, щоб забезпечити постійний тиск у мережі водопостачання та задовольнити потреби користувачів у воді.
Пояснення логіки водопостачання CT110
Спеціалізований перетворювач частоти серії CT110 має вбудовану логіку, специфічну для водопостачання, та оптимізоване ПІД-регулювання для забезпечення постійного тиску води. Водночас він автоматично обробляє логіку додавання та віднімання насосів, а також автоматично регулює частоту під час етапів додавання та віднімання насосів, щоб забезпечити стабільний та керований тиск води під час процесу додавання та віднімання насосів.
Логіка водопостачання пояснюється наступним чином
1. Логіка додавання насоса: Коли тиск води продовжує бути нижчим за встановлений тиск, перетворювач частоти розганяється та працює. Коли перетворювач частоти розганяється до точки частоти додавання насоса (F13.01), і тиск води все ще нижчий за (встановлений відсоток тиску води) (відсоток допуску тиску додавання насоса F13.02), вважається, що поточної кількості водяних насосів недостатньо для використання, і потрібно додати більше водяних насосів. Після досягнення часу затримки додавання насоса спрацює допоміжне реле, і насос запрацює.
2. Логіка допоміжного насоса: Щойно доданий насос є насосом промислової частоти, що може спричинити швидке підвищення тиску води під час процесу перекачування. Тому насос зі змінною частотою автоматично зменшить свою частоту під час процесу перекачування, щоб уникнути надмірного тиску води. Час уповільнення насоса зі змінною частотою в цей час визначається параметром F08.01.
3. Логіка зниження частоти насоса: Коли тиск води продовжує бути вищим за встановлений тиск, перетворювач частоти працює зі зниженою швидкістю. Якщо перетворювач частоти сповільнюється до точки зниження частоти насоса (F13.04), і тиск води все ще нижчий за (встановлений відсоток тиску води) + (відсоток допуску тиску зниження насоса F13.05), вважається, що поточна кількість водяних насосів занадто велика, і роботу насоса потрібно зменшити. Після досягнення часу затримки зниження насоса спрацює допоміжне реле, і насос працюватиме в цей час.
4. Допоміжна логіка зниження тиску насоса: Щойно знижений насос є насосом промислової частоти, що може спричинити швидке падіння тиску води під час процесу зниження тиску насоса. Тому під час процесу зниження тиску насоса насос зі змінною частотою автоматично збільшить частоту, щоб уникнути низького тиску води під час додавання насоса. Час розгону насоса зі змінною частотою в цей час визначається параметром F08.00.
5. Логіка функції сну: Коли допоміжні насоси зупинилися, а тиск води все ще високий, перетворювач частоти працюватиме зі зниженою швидкістю. Коли частота перетворювача частоти нижча за точку зниження частоти насоса, перетворювач частоти автоматично переходить у режим сну, а на клавіатурі відображатиметься стан "SLEEP".
6. Логіка сну та пробудження: У стані сну перетворювача частоти, коли тиск води низький, встановлена частота, розрахована PID-регулятором, вища за налаштування частоти пробудження, а поточний тиск нижчий за (встановлений відсоток тиску води) - (відсоток допуску тиску пробудження F13.02), вважається, що насос перетворювача частоти повинен працювати. Після затримки пробудження насос перетворювача частоти переходить у режим сну та пробудження.
7. Пріоритет керування водяним насосом: Пріоритет участі водяного насоса в роботі такий: насос зі змінною частотою > допоміжний насос 1 > допоміжний насос 2. Тобто, коли необхідно додати насос, спочатку додайте насос зі змінною частотою, потім допоміжний насос 1 і, нарешті, допоміжний насос 2; коли необхідно зменшити насос, спочатку зменште допоміжний насос 2, потім допоміжний насос 1 і, нарешті, переведіть перетворювач частоти в режим сну та очікування.
Вступ до спеціального перетворювача частоти для водопостачання Dongli Sci Tech CT100
Перетворювач частоти CT110 базується на системі керування DSP та використовує провідну вітчизняну технологію вільного векторного керування PG у поєднанні з кількома методами захисту, які можна застосовувати до асинхронних двигунів та забезпечують чудові характеристики керування. Продукт значно покращив зручність використання для клієнтів та адаптацію до навколишнього середовища з точки зору конструкції повітропроводів, конфігурації обладнання та функціональності програмного забезпечення.
Технічні характеристики
◆ Спеціальна логіка водопостачання: залежно від робочих умов на місці, логіка водопостачання забезпечує стабільнішу роботу з постійним тиском.
◆ Точне самостійне навчання параметрів двигуна: Точне самостійне навчання параметрів обертового або стаціонарного двигуна, легке налагодження, просте керування, що забезпечує вищу точність керування та швидкість відгуку.
Векторизоване керування V/F: автоматична компенсація падіння напруги на статорі, керування VF також може забезпечити чудові характеристики крутного моменту на низьких частотах.
◆ Функція програмного обмеження струму та напруги: Хороше керування напругою та струмом ефективно зменшує кількість спрацьовувань захисту перетворювача частоти.
◆ Кілька режимів гальмування: Забезпечує кілька режимів гальмування для швидкого паркування.
Високонадійна конструкція: завдяки вищій загальній точці перегріву та хорошому рівню захисту, вона більше підходить для використання у водопровідній галузі.
◆ Функція перезапуску з відстеженням швидкості: забезпечує плавний та безпроблемний запуск обертового двигуна.
◆ Функція автоматичного регулювання напруги: при зміні напруги мережі вона може автоматично підтримувати постійну вихідну напругу.
Комплексний захист від несправностей: функції захисту від перевантаження по струму, перенапруги, зниженої напруги, перегріву, втрати фази, перевантаження тощо.
Висновок
Застосовуючи технологію керування з перетворенням частоти в галузі водопостачання з постійним тиском, додано спеціальний модуль керування для забезпечення оптимізованого рішення для водопостачання з постійним тиском. Використання цього спеціалізованого перетворювача частоти для складання системи автоматичного керування водопостачанням має такі переваги, як низькі інвестиції, високий рівень автоматизації, повний спектр функцій захисту, надійна робота, простота експлуатації, значний ефект економії води та енергії, особливо для якості води без спричинення вторинного забруднення, а також відмінна економічна ефективність.