1.工作原理
变频调速闭环控制系统是在站内高压泵配水阀组处安装压力变送器,根据注水管网压力变化,压力变送器输出4～20ma的信号至变频器,变频器内置有pi调节器,设定好pi调节器的比例值、积分值和设定值,变频器便能按设定的压力在偏差范围内不断调节电机的转速,从而实现注水系统的压力闭环控制。其系统工作框图如图1。
2技术特点
通过变频改造的注水系统具有如下优点:
2.1变频节能
为了保证生产的可靠性,高压柱塞泵在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。电机不能在满负荷下运行,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。往复式柱塞泵的调速方法是通过调节出口阀门的开度来调节出水量,大量的能源消耗在出口阀门的截流过程中。由于电机功率与转速的立方成正比,因此当所要求的流量减少时,可调节变频器输出频率使电动机转速按比例降低,而电动机的功率将按立方关系大幅度地降低,比调节出口阀门节能40%～50%,从而达到节电的目的。
2.2功率因数补偿节能
提高了功率因数,改善了电机电源质量。意大利pa的无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重。由公式p=s×cosφ、q=s×sinφ（其中s-视在功率,p-有功功率,q-无功功率,cosφ-功率因数）,可知cosφ越大,有功功率p越大。普通柱塞泵电机的功率因数在0.8左右,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用使得cosφ≈1,从而减少了高压泵的无功功损,增加了电网的有功功率。
2.3软启动节能
实现了电机软起动、自由停车。电机直接启动或y/d启动时,启动电流等于4～6倍额定电流,而大的启动电流除增大电机自身的铜损外,还会加大线路功率损耗,引起线路电压波动,既浪费了电力,同时也对电网造成严重的冲击,还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动对设备及其管路上阀门损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。利用变频器的软启动功能,可使启动电流可从0电机额定电流,软起动产生的功率损耗和电压降小的多,从而减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命,节省了设备的维护费用。
2.4高压泵提高自控水平、减少劳动强度
ismatec牌高压泵实现了压力自动控制,被调节量得到更平稳的调节,增强了系统的稳定性和可靠性,不会造成管网、流量、流速的剧烈变化,延长了管网、泵阀的维修周期和使用寿命。采用变频控制方式,操作方便,手动调节进水阀门,极大的减轻了工人的劳动强度,提高了工作效率。