变频器在供水行业中的具体应用

崔恩恒

摘 要：在现实生活中，变频器是供水行业的重要应用设备。文章就我国公司实际生产状况展开分析，展开变频器生产应用的必要性分析，从而满足现阶段的变频器应用需要，对于现实类似问题的解决提供一些借鉴意义。

关键词：变频器；应用现状；存在问题；探究总结；供水行业

前言

随着我国市场经济体制的不断健全，城市管网水压系统不断得到健全，但是目前来说，依旧难以满足所有居民的用水需要，很多用户需要进行水压的提升，才能满足日常生活用水的需要。这就实现了变频器的应用，该模式的应用，避免其传统的水压提升模式的局限性，实现水塔、高位水箱等传统增压设备的替代，确保现实生活问题的解决。

1 变频器应用原理及其应用现状的分析

时代的发展，人们的生活水平越来越高，与此同时对于生活用水的要求也越来越高，这需要进行变频器应用环节的控制。目前来说，变频恒压供水模式是应用比较普遍模式，不仅仅能保證供水的质量，还实现了节能性、环保性等的提升，受到这些应用优势的影响，其在供水行业的应用越来越广泛。在变频恒压供水过程中，通常进行编制控制器及其变频器的组合，特别是变频器的应用这是一个非常重要的环节，以此实现其现实问题的解决。受到可编程技术自身应用环节的影响，其编程模式具备比较高的难度，也就是技术含量比较高。让人感觉通用性不强。而采用变频器内置PID控制模式可以抛弃可编程调试带来得麻烦，简单易学，调试简单，性能可靠，抗干扰能力强。水是人类最宝贵的资源，是人类生存的基本条件，又是国民经济的生命线，水工业是以城市及工业为对象，以水质为中心，从事水资源的可持续开发利用，以满足社会经济可持续发展的所需求水量作为生产目标的特殊工业。在水的开采、加工、输送利用过程中，供水设备是其必不可少的工具。

在现实工作中，我们发现，城市管网的水压不能满足每一位居民的需要，其只能保证一定楼层的稳定供水，其余部分都要进行水压的提升，从而满足用户用水的需要。在以往的供水模式中，水压、水箱等增压设备都是应用比较普遍的，对于变频器组合模式的应用则是比较少，并且这些传统的模式具备比较高的应用成本，特别是工作过程中，难以实现水资源的节约及其工作步骤的优化。由水泵高于实际用水高度的压力来提升水量，其结果往往增大了水泵的轴功率和能量损耗，在使用这些传统的供水方式，还容易造成水的二次污染。根据工业生产、生活、农业节水灌溉工程等用水的要求，应用丹佛斯系列的供水专用变频器，可快速装配成恒压供水系统。它集变频调速技术、PLC技术、PID控制技术等为一体，可组成完整的闭环自动控制系统。

为了更好的进行变频器供水系统环节的应用分析，进行供水自动控制系统工作的分析是非常必要的，该设备的应用需要进行供水管网高灵敏度压力传感器的应用，实现供水管网的有效安装，从而确保供水管网工作环节的优化，实现对水量变化情况、水压变化情况等的分析。不断向变频器传输变化的信号，经过微电脑判断运算并与设定的压力比较后，向控制器发出改变频率的指令，控制器通过改变频率来改变水泵电机的转速与启用台数，自动调节峰谷用水量，保证供水管网压力恒定，以满足用户用水的需求。

在现实变频供水应用过程中，我们通过会进行传感器的选择，这是一个非常重要的环节。通过对压力变送器及其远传压力表的应用，进行管路压力的检测。在压力设定单元中，我们必须要进行工作所需系统压力的设定，这就离不开变频器的应用，变频器设备是整体供水系统的重要应用核心，通过对变电机的工作效率的优化，确保恒压供水模式的正常开展。当然，为了满足日常供水的需要，进行供水系统设备的分析是非常必要的，比较常见的供水配套设备有主泵设备、备用泵等。下面我们以天津市五洲电气自动化有限公司系列产品来介绍供水系统的工作原理和常遇到的问题和解决方法。产品采用丹佛斯系列，该系列内置PID控制器，有2个模拟口输入，2路模拟量输出，2个继电器输出口。用户可以在线设定工作所需的参数、最高最低频率和继电器的输出口，控制非常方便。下面我们针对一拖一单泵自动恒压供水、一拖二固定模式自动恒压供水和一拖二轮换式自动恒压供水分别进行介绍。

2 自动恒压供水系统的优化

为了更好的进行自动恒压供水系统的测试应用，进行新旧泵的测试是非常必要的。比如我们公司就天津市五洲电气自动化有限公司机电设备展开测试，进行75KW丹佛斯变频器的应用。在应用过程中，我们会进行新旧泵测试数据表的填写。通过我们的测试得知，传统的供水方式不能进行供水压力的良好控制，导致日常生活中的麻烦。通过对新型的变频供水方式的应用，可以实现供水压力的有效控制，通过对变频器的应用，可以有效提升供水设备的节电效果。在异步电机的应用过程中，在全压启动到静止状态，其时所需额定转速时间一般小于0.5秒。水的流量从零猛增到额定流量，在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击，压力过高会爆管而过低导致管子的瘪塌。直接停机同样会引起压力冲击。从上表测试结果可见使用变频器调速后，可通过对加减速时间的合理预置来延长启动和停止过程，合理控制供水压力减少管道冲击，最大限度保护管网，管件，同时也提高电机水泵的使用寿命。从上述测试还可以看出泵老化时严重影响出水量供水压力，维护维修不及时泵效率会大幅降低。

通过对变频器设备的更新应用，可以确保其节能效果的提升。比如本公司内部有供水泵站，进行315KW机电系统的应用，为了方便现实工作的需要，进行工频供水系统勒阀门模式的应用，为了更好的提升生产效益，我们进行了以下调整。经技术改造改为两套供水系统均用变频器供水，严禁勒阀门通过变频器调频来控制供水压力。改变供水方法后该泵站当月电费较前月少近五万元，当年公司电费较上年减少近六十万元，可见使用变频器供水节能效果很明显，长期使用变频器经济效益可观。

在变频调速恒压供水系统应用过程中，我们要实现其内部环节的协调，突破其单泵恒压供水系统的应用，进行多泵恒压调速供水系统的应用，实现各种供水模式的协调。在日常的恒压供水系统应用过程中，需要进行单泵直拖恒压供水系统的应用。本单位在应用过程中，进行了以下供水模式的应用。接下来将以富士变频器应用为例子，展开变频器直拖电机变压供水模式的分析。优点：接线简单，使用电器件少，完全启用变频器自身功能运行稳定，节电效果较明显，维修率较低。缺点：只能变压运行，节能空间有剩余。多泵运行方式：控制回路用可编程控制器设计以三泵为例：优点：可控制实现恒压供水。缺点：只有一台泵变频调速运行，其余各泵均工频运行，节能一般，部分能量未被挖掘出来。维修工作量较大，运行稳定性较好。

一拖一单泵也是一种应用比较普遍的模式，其通过变频器内置PID功能的应用，进行恒压供水的提供，当然在该模式中，也可以进行外用PLC模式的应用，确保恒压供水效益的提升。在该方案的应用过程中，要进行机电设备与用户量的积极协调。该方式接线简单使用电器件少，运行稳定，无管线冲击，维修工作量小，节能效果较其它方案优秀等特点。综合本公司实际生产情况和本人多年工作经验知，生产中使用变频器具有绝对重要性，希望业内人士广泛使用之。

3 结束语

变频器在供水行业中的应用，要根据其不同的应用场景，展开具体模式的优化，实现变频器应用的综合效益的提升，从而满足现实工作的需要。