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PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒壓供水
      導(dǎo)讀： 據(jù)《硅谷》雜志2012年第21期刊文稱，PLC自動(dòng)控制供水設(shè)備是在繼電器控制供水設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用PLC取代通用繼電器、定時(shí)器控制的最新技術(shù)。而變頻調(diào)速器目前也因其比傳統(tǒng)的高位水箱、水塔等供水方式，有諸多優(yōu)勢(shì)。而成為恒壓供水設(shè)備的主體。

　　2PLC控制變頻恒壓自動(dòng)供水設(shè)備節(jié)電效果分析

　　在供水行業(yè)中，電能是在企業(yè)成本管理中最有挖掘潛力的一項(xiàng)，茂名市河?xùn)|水廠多年來(lái)始終把節(jié)能降耗工作放在首位，并把耗電大戶供水泵房作為重點(diǎn)來(lái)抓，根據(jù)我廠的工藝流程，工程技術(shù)人員不段的采用新技術(shù)進(jìn)行積極的探索。在所有的供水泵房系統(tǒng)操作中，管網(wǎng)壓力是由水泵通過(guò)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)產(chǎn)生的。

　　根據(jù)流量Q與流量阻力h按阻力定律變化，

　　即：h=R×Q2（1）

　　水泵的功率N與水泵的揚(yáng)程和流量成正比，

　　即：N=H×Q×r/102（千瓦）（2）

　　式中：r-水的重度（公斤/立方米）H-水泵的揚(yáng)程（米）

　　Q-水泵的流量（立方米/時(shí)）

　　從（2）水泵的H—Q曲線與（1）管網(wǎng)的阻力曲線相交，得出特性曲線圖2可見(jiàn)，若水泵額定轉(zhuǎn)速為n1，當(dāng)出口閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，管道阻力為R1，這時(shí)的流量為Q1、揚(yáng)程為H1，水泵的工作在K1點(diǎn)效率最高，此時(shí)水泵功率N是Q1和H1的乘積與矩形H1-K1-Q1-O的面積成正比，如：當(dāng)關(guān)小了

　　水泵出口閥門(mén)的開(kāi)度，而當(dāng)流量減少為Q2時(shí)（如效率50%），系統(tǒng)由原來(lái)的

　　工況點(diǎn)K1變到新的工況點(diǎn)K2，這時(shí)管道的阻力增加為R2，揚(yáng)程H1升高到H2，原矩形面積變?yōu)榫匦蜨2-K2-Q2-O面積，兩個(gè)矩形的面積相差不大，說(shuō)明通過(guò)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度來(lái)改變流量，水泵的功耗變化不大。換句話說(shuō)，通過(guò)開(kāi)關(guān)閥門(mén)進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)，并不能使功耗有效地減少。

　　那么，在供水系統(tǒng)中，通過(guò)什么途徑能達(dá)到節(jié)能目的呢？我們知道，通常供水系統(tǒng)運(yùn)行中，隨著用水量的變化，相應(yīng)有供水量的變化，從流量Q1減少到Q2，我們只需采用變頻調(diào)速器改變交流電的頻率，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就按比例變動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f的關(guān)系如下式所示：

　　n=60×f×（1-S）/P

　　式中：P-極對(duì)數(shù)；S-轉(zhuǎn)差數(shù)。

　　從n1變?yōu)閚2，流量由Q1減少到Q2時(shí)，管網(wǎng)阻力特性曲線R1維持不變，水泵由工況點(diǎn)K1變到新的工況點(diǎn)K3點(diǎn)，揚(yáng)程H1大幅度下降H3，矩形H1-K1-Q1-O面積減少為矩形H3-K3-Q3-O的面積，兩個(gè)矩形面積相差許多，節(jié)省的功率損耗N與面積H3-K3-Q3-O成正比，水泵軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比，即P2=P1（n1/n2）3，水泵功率N顯著下降。ACS600變頻器DTC提供精確的轉(zhuǎn)矩控制，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降時(shí)，DTC控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)的降低，電流明顯降低，其功耗大幅度減少。所以，在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速，可以在流量變化運(yùn)行時(shí)，節(jié)約電能，多年來(lái)的運(yùn)行，我們研究發(fā)現(xiàn)在流量變化較大時(shí)，其節(jié)能效果十分可觀。從水泵的特性曲線可以得知，改變水泵轉(zhuǎn)數(shù)n可以有效的改變水泵的功耗。有一種液力偶合調(diào)速器也可以有效的調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)數(shù)，其過(guò)程控制原理為液力偶合調(diào)速器通過(guò)調(diào)節(jié)偶合介質(zhì)來(lái)改變輸出速度，當(dāng)水泵由n1轉(zhuǎn)為n2得知水泵的功耗大幅降低，但電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)n1并沒(méi)有變，電機(jī)同樣是在額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)恒壓供水，但節(jié)能效果并沒(méi)有明顯體現(xiàn)出來(lái)。