变频调速在自来水厂控制系统的应用

分析水厂变频供水自动控制系统应用摘要：随着我国网络技术的不断发展，自动化控制系统的应用范围越来越广泛，在我国各领域中都得到了有效利用。

水厂作为供水的场所，对人们的生活起到至关重要的作用。

为了提高水厂供水率，我们必须将自动化控制系统应用其中，在保障水质的同时，实现管控一体化目的，充分满足人们的生活需求。

本文针对水厂变频供水自动控制系统应用进行了简要分析。

关键词：水厂；变频；供水；自动控制系统；应用1变频供水自动控制系统分析在水厂的供水系统中，由于用户的用水量在不同的时段、季节有着不同的需求，这就需要水厂结合用水需求量对供水压力进行调整。

水泵节能的主要措施就是水泵调速，串极调速、调压调速、液力藕合器调速、变极调速以及滑差电机调速等都是水泵机组节能调校的主要方式。

交流电机变频调速技术是非常有效的一种技术，并且在工作效率、调速范围、调速精度、动态响应以及输出特性等方面都比其他的调速方式有着明显的优势。

变频调速的节电效率非常的高，是一种非常有效的节能降耗技术。

在水厂变频供水自动控制系统中，变频器是非常重要的，并且其基础就是变频调速技术。

在水厂变频供水自动控制系统中，采用的主要为变压变量供水与恒压变量供水两种方式。

对于恒压变量供水方式而言，主要是结合水厂水压力变化，利用PID控制器对变频器进行调节的。

保持出厂水压的恒定不变。

而变压变量方式则是结合送水量与出厂水的压力通过变频器对其频率进行调节的，通过送水量的变化而实现电耗的节约。

2变频节能技术变频节能技术的主要元件就是变频器，通过变频器能够对电机进行频率的切换，从而实现水量与水压的控制，降低水供水系统的电耗。

随着社会经济的快速发展，水厂的供水系统也得到了不断的完善，在水厂中应用变频供水自动控制系统能够结合用户在不同季节、时段的用水需求量对供水水压与频率进调整，从而实现水厂变频供水的自动控制。

3系统控制及原理在水厂变频供水自动控制系统中，应该对供水工艺的要求进行明确。

变频调速在恒压供水系统中的应用目前，变频调速已经被广泛地应用在城市供水系统中，变频调速在恒压供水系统中以其节能、安全、技术先进、供水质量高特点在城市供水中广泛应用。

变频调速恒压供水系统实现水泵电机的无级调速，依据用水量发生变化引起管网压力发生变化，自动调节供水系统设备运行参数，在用水量发生变化时保持管道水压恒定。

很好地解决了城市自来水管网压力不能满足日常用水要求和城市消防用水的需】【求12。

解决了利用阀门控制水量消耗能源的供水调节方式，是取代水塔、高地水池、高位水箱、加压气罐等给水设备的先进型供水控制设备。

〔一〕控制系统原理变频调速恒压供水系统主要由出水管压力变送器、PID 调节器、PLC 可编程控制器、变频器、仪表、水泵机组、电脑、低压电器等组成。

蓄水池或吸水井的水经加压泵送入城市管网，通过压力变送器接入出水管压力信号，传递给PID 调节器，由PID 调节器将管网传输来的压力信号与预先设定的压力信号比较运算后输送给变频器一个转速控制信号，同时PID 调节器输送给可编程控制器PLC 压力控制信号。

由可编程控制器PLC 实现对加压泵的变频运行或工频运行的自动控制。

变频调速恒压供水装置应用于水泵调速节能效果非常显著。

变频调速恒压供水装置可根据用户需要设置恒压值，实现恒压供水的目的。

当供水能力与用水量平衡时变频装置工作在恒压值上，假设用水量减少时，供水流量g Q 大于用水量y Q 则供水压力g P 升高，引起反馈压力信号增加，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号下降，PID 调节器传输给变频器的转速控制信号减小，变频器输出频率b F 下降引起加压泵电机转速n 下降，由于电动机转速n 下降引起加压泵供水流量g Q 下降直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力与用水流量又重新平衡y g Q Q 。

假设用水量增大时，供水流量g Q 小于用水流量y Q ，则供水压力g P 下降，引起反馈压力信号值减小，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号上升， PID调节器传输给变频器的转速控制信号增大，变频器输出频率Fb上升引起加压泵电机转速n 上升，由于电动机转速n上升引起加压泵供水流量g Q上升直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力等于用水流量yQ ，又到达新的平衡实现恒压供水。

浅述变频调速技术在供水系统改造中的应用摘要变频恒压供水系统主要由压力传感器、可编程控制器、控制柜以及变频器等器件组成，将其应用到各种生产厂、水厂以及各种建筑的供水系统中，可以获得十分稳定可靠的运转效果，其节能效果也非常良好。

近年来，国家提倡节能降耗，某企业利用变频调速技术对供水系统进行了改造，文章对改造后系统的原理、工艺流程等进行了介绍，经过技术改造的供水系统的系统性能、供水效果、节能效果与经济效益等均得到了大大提高关键词变频调速技术；供水系统改造；应用前言将变频调速技术应用到水泵等流体负载上的原理是：电信号经过压力传感器被送到变频器，变频器根据该信号对运算进行调整，并调整输出频率，从而对水泵电机转速进行调整，从而使得流体与压力能够基于实际要求自动调整，输出恒流量与恒压量，与传统的利用节流孔板来调整阀门、流量与压力等的方法相比，变频调速供水系统所用用电量更为节省，而且该系统能够令水泵电机进行软启动，使得水泵电机在启动时所受到的冲击电流变小，从而让水泵的使用寿命更长，而且在对水泵流量进行调节时，所节约的能量非常可观。

文章对某企业改造后的变频调速供水系统做了介绍。

1 系统工作原理为了保证供水质量良好、供水出口压力稳定，目前，变频恒压供水系统是最合适的选择，其结构图如图1所示。

变频恒压供水系统的工作流程及原理阐述如下：首先，由安装在供水主管道上的压力传感器变送器把供水管网所受的压力变换为标准电信号并送至PID调节器、PLC控制器等；然后，该信号经过运算之后以标准信号形式被送至变频器中当作变频器调速的给定信号，或者是把压力传感器变送器的标准电信号直接给到含有内置PID调节功能的变频器；而后再根据调整后的给定信号或者是利用压力传感变送器的标准信号开展运算，就可以得出输出频率，从而对驱动电动机的转速进行调节，最终对供水压力与供水量进行调节，也就是实现了对供水管网的压力调节，即恒压供水[1]。

2 系统的PID控制在当前的工业控制中，使用最为广泛的控制方法是PID控制，该控制方法多用于对过程量进行控制，如温度、压力以及流量等。

变频调速技术在水厂中的应用与实现摘要变频调速技术能够有效的降低能耗，增加产品的质量和产量，在现实的生产活动中具有广泛的应用价值。

本文总结了变频调速技术在水厂主要环节的应用及实现过程。

关键词变频调速技术；水厂；应用中图分类号tu991 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）43-0087-021 泵房恒压供水系统1.1变频调速技术在泵房恒压供水系统中的应用在水厂的供水过程中，水泵的流量往往受到许多外界因素如外界用水情况的变化而变化，而且水泵的扬程也会受到来自流量以及吸水井水位等因素的影响。

所以为了使水泵总能够维持在一个相对高效的工作区间内，必须进行一些人为的控制。

以前为了达到这样的目的，往往采用的方法是利用阀门或者多台水泵投切进行控制，但这种方法往往效果不佳，并且操作时的不确定性因素较多。

为了解决这一问题，水厂一般采用把大功率变频器应用在水泵上的方法，利用变频调速技术使水泵一直处于一个相对高效的区间内工作，从而既实现节能降耗的目的，又使得水厂的产量和质量更上一层楼。

1.2变频调速技术在恒压供水系统中的实现变频恒压供水系统的调节方法是pid算法，系统具体的调节过程如下所述：1）由计算机通过plc对变频泵输入供水压力设定值pset，当运行变频泵时，为了使管网内的压力pout与设定频率pset 基本相等，水泵上的变频器会根据供水管网中的压力变化，自动对变频泵的频率f进行调节，最终达到对供水管网内压力的调节目的；2）当供水管网压力小于设定的压力时，在水泵变频器的调节下，水泵的频率不断上调，一直达到最大值fmax。

如果此时的送水压力仍然小于电脑的设定值时，即poutpset）时，则恒压供水系统的plc就会发出指令停止一台供水定速泵，同时将变频泵频率逐步上调，直至达到设定值；若供水变频泵频率再次调至最大fmin则会再次重复这一过程直至达到预设压力。

2 滤池反冲洗系统2.1变频调速技术在滤池反冲洗系统中的应用为了使滤池的效率值不断提高，必须要对滤池进行必要的清洗，从而使滤池不断的恢复并继续发挥自己的功效，滤池反冲洗就是解决这一问题的最好手段。

变频调速在供水系统中的应用
随着我们社会经济的发展，水资源的开发和利用越来越重要。

变频调速在供水系统中
的应用越来越广泛。

变频调速作为一种特殊的调速技术，既具有普通调速技术的一些优点，又有自身的特点，可以满足不同形式的供水系统的需要，以保证设备的稳定运行和安全运行，提高系统性能，节能降耗，提高生产率。

变频调速在供水系统中的主要应用是控制输送水流量，以达到正常工况下的充分利用。

通常，在供水系统中使用变频调速技术来控制泵（或压缩机）以达到所需的水流量。

这样
可以有效地改善供水设备的效率，且节省能源，减少噪声，提高系统的安全性能。

供水设备的工况经常会发生变化，例如，当冷却需求减少时，可以降低泵的转速以达
到节能目的。

另一方面，因为水量会在设计流量范围内波动，因此也经常会改变设备工况。

因此，供水系统中使用变频调速技术可以很好地解决这些问题，使系统的性能和效率得到
提升。

变频调速可以提高系统的空载率，节省能源和改善系统的连续性。

变频调速还可以极大地简化管道的设计，有效减少系统的维护成本。

由于控制水流量
的工况经常有变化，如果使用固定频率的泵，那么管道尺寸会过大，造成浪费。

但是使用
变频调速技术，就可以实现管道尺寸的小型化和优化，提高供水系统的性能。

变频调速在供水行业的应用|变频调速应用摘要：供水行业的调查结果表明，变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电率很高，几乎能将因设计冗余和用量变化而浪费的电能全部节省下来;又由于其具有调速精度高、功率因数高等特点，使用它可以提高产品质量、产量，并降低物料和设备的损耗，同时也能减少机械磨损和噪音，改善车间劳动条件，满足生产工艺要求。

以下是变频器在供水企业生产过程各个环节中的应用情况。

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、电流型变频器大功率交直交电压型变频器主结线图见图1。

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，在深圳市梅林水厂安装有四台1000kwsiemens电压型变频器。

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，在北京市第九水厂安装有四台2500kwsiemens电流型变频器。

1.2完美无谐波变频器大功率完美无谐波变频器主线图见图2。

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。

变频调速技术在供水系统中的应用变频调速技术是一种在供水系统中广泛应用的技术手段，其通过调整电机的转速来控制水泵的流量和压力，从而实现对供水系统的精确控制。

本文将从供水系统的需求、变频调速技术的原理和优势以及应用案例等方面进行探讨。

一、供水系统的需求供水系统是城市和农村中不可或缺的基础设施，用于为居民、企事业单位提供稳定的供水服务。

然而，传统的供水系统一般采用恒速运行的方式，无法根据实际需求进行灵活调节，存在能耗高、运行效率低等问题。

因此，需要引入变频调速技术来提高供水系统的运行效率和节能性。

二、变频调速技术的原理和优势变频调速技术是一种通过改变电机的输入电压和频率，从而调整电机转速的技术手段。

在供水系统中，通过变频器控制电机的输入信号，可以实现对水泵的转速精确调节。

这种技术具有以下几个优势：1. 节能高效：传统的供水系统采用恒速运行，无法根据实际需求进行调节，导致能耗浪费。

而变频调速技术可以根据实际需求动态调整水泵的转速，避免了过剩能耗，提高了供水系统的能效。

2. 精确控制：供水系统往往需要根据不同的用水需求来调节流量和压力，传统的供水系统无法满足这种要求。

而采用变频调速技术可以根据实际需求精确控制水泵的转速，从而实现对供水系统的精确控制。

3. 减少设备损坏：传统的供水系统由于无法根据实际需求进行调节，容易导致水泵的频繁启停，从而增加了设备的损坏风险。

而采用变频调速技术可以实现平稳启停，减少了设备的损坏风险，延长了设备的使用寿命。

1. 城市供水系统：在城市供水系统中，采用变频调速技术可以根据不同的时间段和用水需求，灵活调节水泵的运行状态，从而提高供水系统的运行效率和节能性。

例如，在用水高峰期可以提高水泵的流量和压力，而在用水低谷期可以降低水泵的流量和压力，以达到节能的目的。

2. 农田灌溉系统：在农田灌溉系统中，采用变频调速技术可以根据作物的生长需求，调整水泵的流量和压力，从而实现精确的灌溉。

例如，在作物生长初期可以提高水泵的流量和压力，而在作物生长后期可以降低水泵的流量和压力，以满足不同生长阶段的需求。

变频调速在供水系统中的应用供水系统是城市发展必不可少的关键基础设施设备，其安全可靠的运行及节能提高在城市经济社会发展中具有重要意义。

供水系统通常存在着传统调速方式，如液力调速，液力自吸调速等，但这些调速方式仍存在着不足，如：效率低、可靠性差、限制的系统能力。

随着变频技术的发展，变频技术已经应用于供水系统中，为供水系统提供了一种更加有效而安全的调速方式。

2、变频调速原理变频调速技术是一种新型的调速方式，它主要使用了控制电路来控制电机转速，使其能够根据系统的情况实时调节电机的运行速度。

变频调速系统的核心组件是控制电路，它主要通过检测系统参数实时调整电机转速，使系统能够实现智能的调速功能，从而提高供水系统的能耗、运行效率及使用寿命。

3、变频调速在供水系统中的应用变频调速技术在供水系统中的应用是一项重要的技术，它不仅可以有效提高供水系统的运行效率，而且可以有效节省能耗，为城市可持续发展提供了重要的保障。

另外，通过变频调速，可以有效改善供水系统的水压稳定性，提高系统运行安全性和可靠性，使系统能够满足用户需求。

4、变频调速系统的安装变频调速系统是一种复杂的系统，在安装过程中需要注意以下几个方面：第一，应根据系统实际用电情况确定系统类型，如三相变频调速系统、单相变频调速系统等；第二，应根据具体系统情况确定合适的变频器型号，确保变频器的功率足够；第三，变频器应安装在室内环境，环境温度不高于45℃，湿度不高于85%，避免阳光直射，噪声小于60分贝；第四，应检查系统电气线路是否有良好的接地，以确保系统安全运行。

5、总结变频调速技术在供水系统的应用可以大大提高系统的安全性、可靠性及节能效果。

变频调速技术的有效实施，需要将变频调速技术融入到供水系统的建设、设计、运维中，同时还需要做好变频调速系统的安装工作，以确保系统的安全、可靠运行。

变频调速在供水系统中的应用近年来，随着电子技术的发展，变频调速技术已经被广泛应用于工业控制领域，特别是在供水系统中。

变频调速技术是一类以减轻负载压力、提高操作效率以及节省能耗的关键技术，广泛应用于各种制造业以及供水系统中。

变频调速技术的基本原理是利用变频器来控制电机的输出频率，从而改变电机的转速。

变频调速可以实现更加精确的控制，从而更好地满足供水系统的需求。

一般来说，变频调速的设备可以通过改变频率来控制电机的输出速度，并且可以实现更加精确的控制，实现节能效果。

变频调速可以提高供水系统的控制精度，在供水系统中有着重要的应用。

例如，变频调速技术可以改变供水系统中电机的输出频率，从而改善供水流量与价格，实现更加有效的控制和节约能源。

另外，变频调速还可以提高供水系统的稳定性，消除由于供水泵的启动及停止而带来的不稳定因素，减少由于供水流量不足而造成的水压波动。

此外，变频调速还可以节约能源，降低供水系统的运行成本。

相比传统的恒定频率控制，变频调速能够充分利用电机的最大效率，有效控制电机的输出功率，从而实现节能效果。

变频调速技术在供水系统中的应用越来越多，它有着许多优点，可以提高系统的精度和稳定性，减少能源消耗，降低运行成本。

但是，变频调速技术也有一些缺点，例如变频器的成本较高，另外，由于变频调速技术的设备维护比较复杂，所以需要专业的技术人员来维护和操作，提高了系统的运行成本。

总之，变频调速技术是一种具有重要应用前景的技术，它已经得到了广泛的应用。

变频调速技术可以提高供水系统的精度和稳定性，实现节能效果，但是设备成本较高，维护和操作也比较复杂。

因此，在实施变频调速技术的过程中，需要把成本和实际效益把握好，因为变频调速技术可以带来更大的节能效果，更好地满足供水系统的需求。