智能变频恒压控制柜的应用
【】文章首先详细介绍了传统的一些供水的方案，接着讲传统的与智能变频恒压控制进行对比。阐明了智能变频恒压控制的优点，下面介绍了智能变频恒压控制的内部主要硬件组成，以及变频恒压的原理和智能变频恒压控制的节能原理。小区供水问题关系到居民的日常生活质量。近些年，多种供水方式被提出并应用到供水过程，但都存在水电资源浪费、自动化程度低等缺陷。从经济性、方便性、可靠性、自动化程度等综合因素考虑，本文对恒压供水系统进行深入研究，智能变频恒压控制柜在其中扮演着非常重要的角色，是整个系统的核心。结合本人所在公司的智能变频恒压控制柜型号，介绍了使用、安装和故障维护。
目 录
引言 1
一、供水系统的特性和方案 2
（一）一台恒速水泵直接供水方式 2
（二）恒速水泵加水塔供水方案 2
（三）恒速水泵加高位的水箱供水方案 2
（四）变频调速供水方案 2
二、智能变频恒压控制柜的变频调速 4
（一）变频调速的原理 4
（二）变频调速运行的节能原理 6
三、智能变频恒压控制柜的主要硬件 6
（一）变频器 6
（二）压力检测传感器 8
（三）PID控制器 9
四、智能变频恒压控制柜的详解 12
（一）属性特点 12
（二）工作条件 13
（三）使用说明 13
（四）安装、投入运行前的检查 14
（五）常见问题 14
总 结 16
参考文献 17
致 谢 18
引言
环保的概念不断被人们提出，资源的合理利用成为了人们越来越关注的问题，在工业技术和科技的发展，资源利用的合理化也不断的在优化。充分合理的使用智能变频恒压控制柜技术成为当下热门。我国现阶工业环境中，用到的最多的还是电力资源和水资源，其中工业电机所需消耗的资源占比高达75%。本人所在实习的公司里的智能变频恒压控制柜种类比较多，我最熟悉的是TPB变频调速电气控制柜。我也对该技术有了更加深入的了解和学习，为了巩固在学校所学的知识，目的提高自身的知识水平。智能变频恒压控制柜在供水上的应用主要体现为变频调
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速和恒压供水。论文的指导思想是变频器对电机的变频调速和变频技术在供水系统中的应用，可以通过压力传感器获得压力信号与设定值进行对比，然后控制电机，从而使得资源的合理利用。技术路线是通过智能变频恒压控制柜，可以大大减少电机所产生的能耗，同时可以延长电机的寿命。主要解决的问题是：大大提高了对水资源和电能的利用率。
一、供水系统的特性和方案
我们国家是一个正处于发展中的大国，长时间来在城镇供水、高楼层建筑供水、工业生产供水等问题上，技术水平一直处于比较落后、效率低下、自动化能力低下等缺点。在用水需求变高的时候，供水的总量就会常常的低于所需求的量，时常就会出现自来水的谁呀变低、水供应不上的现象；然而在用水的需求低的时候，水的供应的总量会高于需求量，就会出现水的压力过高、水的供应量大于需求量的情况。这样情况下，不仅会造成大量的电能拜拜的浪费掉，有的时候还会造成用水器的破损和市政水管的破裂等情况。
在深入研究和普及变频恒压供水技术前，下面初略介绍几种以前市政供水主要采取的的方案。
（一）一台恒速水泵直接供水方式
用这样的供水办法，水泵将蓄水池中的水直接抽取送进各家用户，而有的地方可能连蓄水的池子都不存在，直接从市政公用水的管网中抽取。通常情况下，水泵将二十四小时的不断运行，有时候会在用水需求低的夜晚停止工作。这种市政供水的方法结构简单、成本最低，但是水泵需要消耗大量的电能，其中还存在浪费。整体供水的质量非常的低下，同时还会造成市政公用的管网压力不稳定。
（二）恒速水泵加水塔供水方案
这种方案就是先由恒速水泵向水塔送水，然后再通过水塔向居民供水。当水塔的水位处于满状时，水泵将会停止工作。当水塔的水位低于设定的某个接线时候，水泵将会再次工作。这样水塔的水压要高于市政管网的水压才能实现。水泵的工作不是连续的，需要人为去开启和关闭，较之前的一个方案，其恒速水泵的工作效能大大提高，比较环保。但是这种供水方案所需的成本将会大大提升。
（三）恒速水泵加高位的水箱供水方案
这种供水方案的工作原理和水塔供水的基本一样，只是把水箱架设在高的建筑物上。高层的建筑还可以把水箱架设在不同的楼层上。这个方案所需要的空间和设备成本比水塔的方案供水相对减少很多，但是对建筑物的要求比较高，要符合设计的建筑物的成本相对上升。水箱的大小受到建筑物的影响，水箱的不可能太大，将会导致供水的区域范围变小。如果设计的不够完善，有可能会有一些意外情况破会水箱的结构和水箱中的水，导致产生水质污染，水箱上的水位监控装置也是易损件。
（四）变频调速供水方案
图11系统结构图
变频调速供水方案的系统结构如图11所示，这个方案工作的原理是：需要通过安装智能变频恒压控制柜来控制恒速水泵，起到调节管中水压，实现供水稳定，降低能耗。 智能变频恒压控制柜系统中有压力传感器，其会将系统的压力信号与所设定的压力数值进行对比，在通过变频器的输出来调节水泵的转速，使得管中的水压在任何时候都处于稳定。详细的划分下来又有下面的三种：水泵出口恒压控制、供水系统中最不利点恒压控制和出水口变压控制。
水泵出口恒压控制就是通过将压力传感器安装在水泵的出水口处，保证系统的运作的过程中任何时候保障出水水压不变。这样整个供水系统中的压力是可以看作不变的。如果在供水系统的面积太大的居民区中安装时，因为管网线路消耗比较大，当用水量低的时候，将会形成最不利点的出水高于设定值，不会达到最佳的节能效果。
最不利点恒压控制这个方案是在系统中最不利点出安装压力传感器，使得系统在运作时候保障最不利点的压力保持稳定。这种方案是最佳的节能方案，但是由于一般情况下最不利点都是离水泵的位置较远，压力信号在传输中受到很多实际环境的影响，所以工程设计中一般不予以采用。
出水口变压控制在这种供水方案中，也是在水泵的出水口处安装压力感应器，但是它的压力设定值不是一个，而是多个，它是按照用水量的曲线将每天二十四小时划分成若干个时间段，进行二十四小时变压，每小个时间段恒压控制。这样的控制方案其实是a方案的一种特殊形式。它更加的节能，它节能的效果是取取决于将二十四小时划分是时间段所需的水泵出水口压力的精确度。其实现起来比较困难。
智能变频恒压控制柜的变频调速方案的节能效果上大大的高于传统的方案，变频器控制水泵所采用的是软启动，启动的时候冲击电流较小，启动的时候能耗也会较小。在 智能变频恒压控制柜的控制方案中占地面积也仅仅只有几个平方。其运行的过程中非常的平稳，减少了电器和机械的从家。在居民供水中，因为是经过水泵直接加压送到居民用户家中，有效的阻止了水资源的二次污染，保障了应用水的水品质量。
终上所述：可以简单明了的看出，通过安装智能变频恒压控制的给水系统具有节约环保，成本低，可调范围广，运行稳定性高的优势。因此这项技术将具有广阔的市场前景和显著的社会效益和经济效益。
目 录
引言 1
一、供水系统的特性和方案 2
（一）一台恒速水泵直接供水方式 2
（二）恒速水泵加水塔供水方案 2
（三）恒速水泵加高位的水箱供水方案 2
（四）变频调速供水方案 2
二、智能变频恒压控制柜的变频调速 4
（一）变频调速的原理 4
（二）变频调速运行的节能原理 6
三、智能变频恒压控制柜的主要硬件 6
（一）变频器 6
（二）压力检测传感器 8
（三）PID控制器 9
四、智能变频恒压控制柜的详解 12
（一）属性特点 12
（二）工作条件 13
（三）使用说明 13
（四）安装、投入运行前的检查 14
（五）常见问题 14
总 结 16
参考文献 17
致 谢 18
引言
环保的概念不断被人们提出，资源的合理利用成为了人们越来越关注的问题，在工业技术和科技的发展，资源利用的合理化也不断的在优化。充分合理的使用智能变频恒压控制柜技术成为当下热门。我国现阶工业环境中，用到的最多的还是电力资源和水资源，其中工业电机所需消耗的资源占比高达75%。本人所在实习的公司里的智能变频恒压控制柜种类比较多，我最熟悉的是TPB变频调速电气控制柜。我也对该技术有了更加深入的了解和学习，为了巩固在学校所学的知识，目的提高自身的知识水平。智能变频恒压控制柜在供水上的应用主要体现为变频调
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
速和恒压供水。论文的指导思想是变频器对电机的变频调速和变频技术在供水系统中的应用，可以通过压力传感器获得压力信号与设定值进行对比，然后控制电机，从而使得资源的合理利用。技术路线是通过智能变频恒压控制柜，可以大大减少电机所产生的能耗，同时可以延长电机的寿命。主要解决的问题是：大大提高了对水资源和电能的利用率。
一、供水系统的特性和方案
我们国家是一个正处于发展中的大国，长时间来在城镇供水、高楼层建筑供水、工业生产供水等问题上，技术水平一直处于比较落后、效率低下、自动化能力低下等缺点。在用水需求变高的时候，供水的总量就会常常的低于所需求的量，时常就会出现自来水的谁呀变低、水供应不上的现象；然而在用水的需求低的时候，水的供应的总量会高于需求量，就会出现水的压力过高、水的供应量大于需求量的情况。这样情况下，不仅会造成大量的电能拜拜的浪费掉，有的时候还会造成用水器的破损和市政水管的破裂等情况。
在深入研究和普及变频恒压供水技术前，下面初略介绍几种以前市政供水主要采取的的方案。
（一）一台恒速水泵直接供水方式
用这样的供水办法，水泵将蓄水池中的水直接抽取送进各家用户，而有的地方可能连蓄水的池子都不存在，直接从市政公用水的管网中抽取。通常情况下，水泵将二十四小时的不断运行，有时候会在用水需求低的夜晚停止工作。这种市政供水的方法结构简单、成本最低，但是水泵需要消耗大量的电能，其中还存在浪费。整体供水的质量非常的低下，同时还会造成市政公用的管网压力不稳定。
（二）恒速水泵加水塔供水方案
这种方案就是先由恒速水泵向水塔送水，然后再通过水塔向居民供水。当水塔的水位处于满状时，水泵将会停止工作。当水塔的水位低于设定的某个接线时候，水泵将会再次工作。这样水塔的水压要高于市政管网的水压才能实现。水泵的工作不是连续的，需要人为去开启和关闭，较之前的一个方案，其恒速水泵的工作效能大大提高，比较环保。但是这种供水方案所需的成本将会大大提升。
（三）恒速水泵加高位的水箱供水方案
这种供水方案的工作原理和水塔供水的基本一样，只是把水箱架设在高的建筑物上。高层的建筑还可以把水箱架设在不同的楼层上。这个方案所需要的空间和设备成本比水塔的方案供水相对减少很多，但是对建筑物的要求比较高，要符合设计的建筑物的成本相对上升。水箱的大小受到建筑物的影响，水箱的不可能太大，将会导致供水的区域范围变小。如果设计的不够完善，有可能会有一些意外情况破会水箱的结构和水箱中的水，导致产生水质污染，水箱上的水位监控装置也是易损件。
（四）变频调速供水方案
图11系统结构图
变频调速供水方案的系统结构如图11所示，这个方案工作的原理是：需要通过安装智能变频恒压控制柜来控制恒速水泵，起到调节管中水压，实现供水稳定，降低能耗。 智能变频恒压控制柜系统中有压力传感器，其会将系统的压力信号与所设定的压力数值进行对比，在通过变频器的输出来调节水泵的转速，使得管中的水压在任何时候都处于稳定。详细的划分下来又有下面的三种：水泵出口恒压控制、供水系统中最不利点恒压控制和出水口变压控制。
水泵出口恒压控制就是通过将压力传感器安装在水泵的出水口处，保证系统的运作的过程中任何时候保障出水水压不变。这样整个供水系统中的压力是可以看作不变的。如果在供水系统的面积太大的居民区中安装时，因为管网线路消耗比较大，当用水量低的时候，将会形成最不利点的出水高于设定值，不会达到最佳的节能效果。
最不利点恒压控制这个方案是在系统中最不利点出安装压力传感器，使得系统在运作时候保障最不利点的压力保持稳定。这种方案是最佳的节能方案，但是由于一般情况下最不利点都是离水泵的位置较远，压力信号在传输中受到很多实际环境的影响，所以工程设计中一般不予以采用。
出水口变压控制在这种供水方案中，也是在水泵的出水口处安装压力感应器，但是它的压力设定值不是一个，而是多个，它是按照用水量的曲线将每天二十四小时划分成若干个时间段，进行二十四小时变压，每小个时间段恒压控制。这样的控制方案其实是a方案的一种特殊形式。它更加的节能，它节能的效果是取取决于将二十四小时划分是时间段所需的水泵出水口压力的精确度。其实现起来比较困难。
智能变频恒压控制柜的变频调速方案的节能效果上大大的高于传统的方案，变频器控制水泵所采用的是软启动，启动的时候冲击电流较小，启动的时候能耗也会较小。在 智能变频恒压控制柜的控制方案中占地面积也仅仅只有几个平方。其运行的过程中非常的平稳，减少了电器和机械的从家。在居民供水中，因为是经过水泵直接加压送到居民用户家中，有效的阻止了水资源的二次污染，保障了应用水的水品质量。
终上所述：可以简单明了的看出，通过安装智能变频恒压控制的给水系统具有节约环保，成本低，可调范围广，运行稳定性高的优势。因此这项技术将具有广阔的市场前景和显著的社会效益和经济效益。
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