一、引言

在設(shè)計工業(yè)供水工程時，首先就會考慮到恒壓供水與節(jié)能，除了大桶槽或虛耗能源的節(jié)流閥的恒壓維持方案外，還須防止泵浦快速啟停循環(huán)造成的壓力涌浪。由于如今的變頻技術(shù)在節(jié)能以及自動化控制等方面有著顯著效果，因此采用風(fēng)機水泵 變頻器 （以下簡稱VFD）來控制完成恒壓供水是一個絕佳解決方法。由于通用型VFD是通過外部PLC或PID控制器來接受運轉(zhuǎn)指令的，在整合調(diào)整時較為麻煩且耗時。杭州三科的SKI600系列水泵風(fēng)機專用VFD通過構(gòu)建內(nèi)建泵浦控制邏輯，有效的簡化了供水系統(tǒng)的恒壓調(diào)速控制系統(tǒng)。

二、變頻恒壓供水設(shè)備的特性

這里先了解下電機的轉(zhuǎn)速公式：其中P為電機的極對數(shù)，S為轉(zhuǎn)差率，f為供電頻率，n為電機的實際轉(zhuǎn)速。從公式可以看出，電機轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率即可平滑 地調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，從而可以連續(xù)方便地改變風(fēng)機的風(fēng)量。風(fēng)機是泵類負載，屬平方轉(zhuǎn)矩負載，其轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n,H∝n2,P∝n3，即流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速立方成正比。

通過上述分析后，我們可以了解到通過改變電機轉(zhuǎn)速就可簡單地改變風(fēng)機的風(fēng)量，保證空氣燃料比的優(yōu)化；通過改變電機轉(zhuǎn)速，可以有效保證系統(tǒng)期望的工況，降低系統(tǒng)的電損耗。在監(jiān)控系統(tǒng)中使用變頻調(diào)速技術(shù)有以下優(yōu)點：

（1）可方便地實現(xiàn)電機軟啟動、自由停車。電機均通過SKI600或軟啟動從0—50HZ作緩慢加速啟動，減少了機泵因突然高速起動所帶來的影響，降低了設(shè)備在直接啟動時產(chǎn)生的啟動電流，防止了電網(wǎng)的過度沖擊；

（2）提升功率因數(shù)，改善電機電源質(zhì)量，保證電機的功率與實際負荷相匹配，達到系統(tǒng)節(jié)能運行的目的；

（3）避免機泵的產(chǎn)生喘振現(xiàn)象，使機泵運行處于較好工況狀態(tài)；

（4）自動化控制構(gòu)成便捷，使被調(diào)節(jié)量得到更平穩(wěn)的調(diào)節(jié)，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

使用變頻調(diào)速技術(shù)不僅調(diào)節(jié)方便，而且節(jié)能效果也是很明顯的，設(shè)電機額定功率為PN，額定轉(zhuǎn)速為nN,轉(zhuǎn)速為n時實際輸出功率為P，則節(jié)能（用功率表示）△P可以表示為：如取，則△P=0.67PN,即節(jié)能效果在理想情況下可達到67%，可見只要采用變頻調(diào)速技術(shù)，用變頻調(diào)速其節(jié)能效果是很顯著的。

3  基于變頻調(diào)速的恒壓供水控制系統(tǒng)

基于變頻調(diào)速的恒壓供水控制系統(tǒng)如上所示。在圖1控制系統(tǒng)中，壓力及流量是泵浦控制的兩個重要參數(shù)。SKI600可借助壓力或流量傳感器回傳的電壓或電流信號持續(xù)跟蹤壓力及流量，泵浦按預(yù)先設(shè)定的運轉(zhuǎn)方式工作或停止,可大幅度節(jié)電并延長馬達及泵浦的使用壽命。控制多臺泵浦為了提高流量，可使用一臺以上泵浦組成控制系統(tǒng)，SKI600可使用內(nèi)建Relay(或選購Relay卡)控制額外泵浦在需要時的啟動或停止，以維持恒壓。

通過調(diào)試SKI600的參數(shù)，能夠避免設(shè)備的頻繁啟動，將泵浦之間的壓力平滑的轉(zhuǎn)移同時維持在容許的誤差范圍。SKI600能夠控制任何由電機驅(qū)動的泵浦，內(nèi)建較小速度設(shè)定點可符合深井泵電機制造廠家的低速度需求。而且由于SKI600可以通過使用V/F曲線，設(shè)定提供低速能達到99%的額定轉(zhuǎn)矩，提供正排量泵浦低轉(zhuǎn)速時所需的轉(zhuǎn)矩，使用者不必加大VFD與電機容量，在使用透平泵浦時可消除危險轉(zhuǎn)速。

4  結(jié)束語

由于各類水站與供配水站都廣泛使用泵浦控制系統(tǒng)，本文只是介紹了其中較簡單的一種應(yīng)用狀態(tài)。SKI600作為三科變頻器生產(chǎn)是系列產(chǎn)品，具備廣泛的適應(yīng)性，若廣大客戶有意咨詢合作歡迎電話聯(lián)系。