文档介绍：题目变频器恒压供水系统设计
学壶
专 _Jk
班业
学
学生完成日期
摘要
泵站担负着工农业和生活用水的重要任务，运行中需要大量消耗能量，提高泵站效率，降低能耗，对国民经济有重大意义。我国泵站的特点是数量反愦参数
压力传感器5
图1-2变频恒压控制原理图

变频恒压供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。通常由异步电动机驱动水泵旋转来供水，并且把电机和水泵连成一体，通过变频器调节异步电机的转速，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。因此，供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。
给定值 a：
压力
— ►变频器 —► 水泵 —► g户管一厂＞
+
压力变送器
图1-3恒压供水系统方框图
水压由压力传感器的信号4-20mA送入变频器内部的PID模块，与用户设定的压力值进行比较，并通过变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号，以调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。由于变频器内部自带的PID调节器采用了优化算法, 所以使水压的调节十分平滑，稳定。同时，为了保证水压反馈信号值的准确、不失值，可对该信号设置滤波时间常数，同时还可对反馈信号进行换算，使系统的调试更为简单、方便。
西门子系列PLC编程采用STEP7软件，它是西门子PLC的视窗软件支持工具，提供完整的编程环境，可进行离线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的相互转换。系统程序包括主程序和起动子程序，主程序包括参与调节程序和电机切换程序；电机切换程序又包括加电机程序和减电机程序。起动子程序实际上是清零子程序。在主程序中，设置两个变频器频率上下限到达滤波时间继电器，用于稳定系统。
2变频恒压供水系统设计

本系统是以一个供水系统作为被控对象，PLC与变频器协调控制电机的转速与启动和停止。
系统控制要求：
工艺参数：供水系统由3台水泵组成：
母管压力H>，一台定速，一台变速，一台备用。
母管压力H<，一台定速或变速，二台备用。
母管压力H<，一台变速，二台备用。
电动机参数：型号：JD-L-39-4
功率：75KW
额定频率：50Hz
额定电压：380VAC；
额定转速：1470 r/min
额定电流：
水泵电机的起动/停止、正转、调速控制。
变频器采用远方控制方式。
通过母管压力变送器测得实际压力大小，同时和压力给定组成闭环控制。
变频器的运行状态指示(如运行、停止、过流、低压等)。
变频器的报警处理。

T

由恒压供水主电路图可见，接触器1KM2、2KM2、和3KM2用于变频器输出，分别接到水泵Ml、M2和M3,而接触器1KM3、2KM3和3KM3将工频电源接到3台水泵。变频器可以对任何一台水泵启动和恒压供水控制。
空气开关(QL)是当电动机过载时自动将电动机从电网中断开
热继电器(FR)是利用电流的热效应原理工作的保护电路，它在电路中用作电动机的过载保护。

1、减泵过程
当用水量减少、水压上升、变频器输出频率低于下限值时，但管网压力仍偏高时，则各泵将依次退出运行，依次退出运行的方式有两种。
先开先停方式。PLC接收到下限频率到达信号，延时一定时间后，接触器1KM2失电复位，水泵Ml脱离工频电源停止运行。变频器输出频率仍然低于下限值，重复上述过程，水泵M2脱离工频电源停止运行，变频器驱动水泵M3恒压供水，水压稳定在设定值上。这种方式称为循环方式，通常用于各台水泵的容量都相等的供水系统中。其优点是可以自动的使各泵运行的时间比较均衡；缺点是工频运行状态直接停机时，可能由于停机太快而使管网压力发生较大波动。
先开后停方式。首先使正在变频运行的M3减速停机，然后使变频器的输出频率升至 50Hz,将M2切换为变频工作，依此类推这种方式通常用于各台水泵的容量不相等的供水系统中，其优点是水泵的停机比较缓慢，管网压力比较稳定；缺点是不能自动地循环变换。
2、加泵过程
首先由Ml在变频控制的情况下工作。
当用水量增大、水压下降，变频器输出频率上升到50Hz时水压仍然不足，经过短暂的延时，将Ml切换为工频工作，同时变频器的输出频率迅速降低为0,然后使M2 投入变频运行。当M2也达到额定频率而水压仍不足时，重复开始运行时的过程，水泵 M2脱离变频器驱动，由工频供电全速运行，变频器驱动水泵M3变频运行，使水压恒定在设定值上。
3器件的选型及介绍