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第一节 变频调速恒压供水控制系统 （3）恒压供水的优点 ① 节约电能 变频调速恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论在设备的投资、运行的经济性，还是在系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面，都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能效果。因为由离心泵原理可知，在相似情况下水泵的流量、扬程（压力）和轴功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比。当水泵（或风机）运转速度降低以后，其轴功率随转速的三次方下降，驱动电动机所需要的功率也相应减少，从而取得明显得节电效果。 第一节 变频调速恒压供水控制系统 ② 节约用水 采用变频器进行变频恒压供水，管道保持恒压，可杜绝崩管现象，减少跑、冒、滴、漏，从而节约用水。 ③ 延长系统的使用寿命 利用供水专用变频器进行变频恒压供水，可保持系统水压恒定，不会出现水压过高的现象，管道的压力一直可维持在合理的范围内，延长了更换周期，减少了维修投入，并且避免了管道崩裂事故。 第一节 变频调速恒压供水控制系统 变频调速控制的水泵在起动时，电机频率逐渐上升到工频频率，水的压力也逐渐升高，这样就避免了水流对管网、仪表、阀门、法兰地等冲击，延长了供水设备的使用寿命。当变频调速供水控制系统停止运行时，变频器输出交流电的频率逐渐降低直到停止输出，水泵的转速逐渐降低直到停止运行，有效防止了水锤现象的产生。 ④ 系统管理维护方便 主要设备相对集中，配置简易，系统自动化程度高，便于管理维修，操作人员定期在泵房内巡查就可掌握整个系统的运行状态。 第一节 变频调速恒压供水控制系统 （4）恒压供水的应用场合 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。 第一节 变频调速恒压供水控制系统 （5）恒压供水的原理 由项目8交流异步电动机的转速表达式公式8--1可知改变异步电动机供电电源频率f1，电动机的转速n即随之改变。但是，只改变异步电动机供电电源频率f1实际上并不能正常调速。当电源频率f1增大时，电动机的拖动转矩将会降低，对恒转矩负载电动机会因为拖不动而堵转；当电源频率f1减小时，会引起异步电动机主磁通饱和，电动机励磁电流急剧升高，定子铁芯损耗急剧增加，从而导致电动机过热，严重影响电动机的使用寿命。为了避免出现上述情况，在改变供电电源频率的同时，必须同时调节供电电源电压，而变频器就可以实现这样的功能。 第一节 变频调速恒压供水控制系统 变频器就是对交流电动机实现变频调速的装置。变频器的功能是，将电网电源提供的恒压恒频（CVCF）交流电变换为变压变频（VVVF）交流电，变频伴随变压，从而对交流电动机实现无级调速。 （6）变频调速恒压供水控制系统压力控制原理 变频调速恒压供水控制系统压力控制原理框图如图19-8所示。 压力 PID VVVF 电动机 水 泵 给定 DC0-5V 压力变送器SP 反馈DC1-5V 图19-8 变频调速恒压供水控制系统压力控制原理框图 第一节 变频调速恒压供水控制系统 恒压供水的控制原理如下： 假设某一时刻：用水量↑→压力↓→压力变送器输出↓→PID输出↑→VVVF（变频器）频率↑→电动机转速↑→水泵流量↑→压力↑。 假设某一时刻：用水量↓→压力↑→压力变送器输出↑→PID输出↓→VVVF（变频器）频率↓→电动机转速↓→水泵流量↓→压力↓。 由上述控制原理可知，恒压供水的控制目的就是使供水管网的压力保持恒定。这种控制方式即可提高控制效果，又大大节省了电能。 PLC控制变频器闭环的电机运行 PLC控制变频器闭环的电机运行 第一节 变频调速恒压供水控制系统 第一节 变频调速恒压供水控制系统 一、能力目标 1.熟练掌握变频与工频切换的外部接线。 2.掌握变频与工频切换各参数的预置方法。 3.能按要求正确操作变频与工频的切换。 4.能理解压力变送器构成的负反馈的意义。 5.能够正确分析、理解和进一步设计PLC控制程序。 6.能够对运行过程中出现的问题正确分析、处理。 第一节 变频调速恒压供水控制系统 二、使用材料及工具 变频器、可编程序控制器、低压断路器、交流接触器、按钮、指示灯、导线、常用电工工具、万用表、低压配电盘、三相异步电动