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摘要：经济在快速发展，城市中人口数量在不断增加，这就对城市供水提出了更高的要求，因此，使用恒压变频供水成为了当前供水系统的主要方式，通过恒压变频供水，既实现了恒压状态的供水，又能够有效地防止能量的空耗。将自动化的技术以及控制等相关技术应用到供水中去，可以保证恒压变频供水系统的可靠性。本文主要针对恒压变频供水方式控制与运行进行研究，以促进供水行业的发展。
关键词：恒压；变频供水；控制与运行
为了节省我国能源的使用，在上世纪的八十年代出现了变频调速的方式，这种技术方式的使用降低了能源的消耗，提高了供水系统的运行效率。变频技术主要是因为频率的逐渐增加以及电压的上升，提高电机的转速，通过变频调速控制其中的参量来实现电机的调速。
1恒压变频供水方式控制设备的选择
实现恒压变频供水方式的控制，可以根据具体的方式要求以及使用地点选择合适的变频供水方式控制方案。第一种是使用变频器以及压力的变换器和水泵组，这种控制系统相比较其他系统结构而言，结构比较简单，只需要通过以及等硬件，通过设置代码指令实现系统的控制。这种方法虽然实现了压力的调整，使用成本也有所降低，但是在压力的反馈方面以及设定上还有着部分问题。此外，在进行参数调节的时候，调节的范围比较小，从而使系统不稳定，因此这种方案的控制设备是适合要求比较低又容量比较小的恒压供水方式[1]。
第二种控制设备方案是使用变频器和压力的传感器以及人机的界面、单片机，这一种方式控制有着比较高的精准度，使用的算法比较灵活，性能也比较好，在进行参数调整时比较方便，但是还有一点的问题就是开发程序的时间比较长，控制程序是固定的，如果要进行修改会比较麻烦，后期的调试工作没有较强的灵活性，同时这种控制系统容易受到干扰，当变频器功率大时，干扰也会变大，因此，要注意采取适当的抗干扰的措施。一般而言，这种控制方案适合特定领域并且容量小的恒压变频供水方式。
2恒压变频供水方式调速的控制与运行研究
2.1恒压变频供水方式的原理
水泵的功率与其转速间的关系是，式中，水泵的消耗功率由P表示，而转速则是n表示，K为系数，指的是水泵的固定比例，在供水的系统里，变频器可以提供出有着可变频率的电源，这样可以将电机的转速进行改变，让其随着供水的流量而变化。而改变电机的转速则是要根据转速的公式确定，交流电机的转速公式是，其中，水泵的转速由N表示，电机的磁极对数由P表示，电机的转差率则是由s表示，从公式看，调速的方式有以下几种，第一，将电源的频率做出改变，从而使最终的转速发生改变，第二种则是将电机的转差率改变，最后一种则是使电磁的极对数发生变化，人们一般讲的变频调速的方式是第一种，通过电源的频率变化进行调速，目前这一调速的技术已经在很多的供水工程里有了应用，同时也包括了在恒压供水里的应用[2]。
2.2调速运行方式
水泵调速的方式主要是以为基础实现自动化的控制工具，经过长期使用以及创新实现产品的更新，最终形成了变频调速的控制系统，目前最为普遍的控制系统就是通过反馈实现控制系统，即控制中心通过对其中各个控制点的数据信号和标准值比较，来实时改变变频器输出以及电源的工作频率，使转速发生变化。通常使用的方式是减少其中控制设备数量，将定速的水泵与调速的水泵结合，两者一起配合使用，具体操作方式就是每个泵站里有一台或者两台水泵是调速的，剩下的水泵是定速的，两者组合工作再经过变速的水泵调节，来满足各类工作的需要[3]。
2.3水泵调速的规律
3变频调速恒压供水的技术
3.1系统运行原理
在目前的供水系统里，用户在用水上的变化是表现在水压变化上的，具体表现是管网的压力出现变化，因此，要想使供水系统平稳运行，就要做到调节水泵的工况，这样用户的水压才会保持稳定的状态，从而使用户正常用水。恒压变频供水方式是通过实现自动化控制进行调节的，供水系统是由压力的传感器，以及系统的控制器，电机的水泵组还有切换的装置组成的，将把水压作为系统控制的参数，启动水泵的时候，通过压力传感器的传递将控制点的具体压力向控制器传输，记为，控制器预先设定的值记为，将与进行比较，如果实际压力值比设定的压力值小，这个时候应该将转速进行提高，所以控制器会向调速器发出相关的指令，反之，如果要比大，这个时候就得降低转速，控制器就会向调速器发布相应降速的指令，如果其中一台的水泵转速已经到达了规定的范围，就会自动的开始新的水泵运行，与之相反的是减少水泵的运行数量。这种通过改变电源频率的控制方式，能够有效改变水泵的转速，然后改变水泵工况，最终成为一种闭环的控制方式，实现自动化的调节水泵，实现对恒压变频供水方式的控制[5]。
3.2选择控制压力的位置
恒压供水的主要工作目标是实现用户水压的稳定，在进行具体控制系统的设计中，要根据不同的压力点位置进行不同的压力控制，首先可以把压力的控制点放在水泵的出口地方，这样可以根据这一点的具体水压进行相应的调节，这样能够进行一定程度的水压控制，此外，还可以将压力控制点设在水压不利的地方，直接根据这种最不好的情况进行水压调节。这两种不同系统调节方法有不同的优点与控制能力，但是如果想要在确定供水的质量时又想实现节能和缩短路线，人们更多采用的是第一种方式，在水泵的出口进行压力的控制[6]。
3.3优化变频供水控制方案
当前在建筑上的给水系统逐渐的开始使用电脑进行的变频调速，使用调速器来进行水泵的恒压供水工作以及调速工作，但是就目前的情况来讲，这种控制技术虽然有一定的节能效果，在价格花费上太高，从而使这种供水的系统没有得到广泛应用。如果想解决这一个难题，就要选择在不减少供水方式效果前提之下改变变频调速器的现有容量。
结语
综上所述，变频技术在恒压供水中的有效控制不仅能够起到节能的作用，还可以保证供水的质量，实现恒压变频供水方式的控制要了解变频调速的工作原理，根据原理进行恒压变频方式的控制与运行，以满足当前供水行业的需求。
参考文献
[1]高志伟.变频恒压供水控制系统研究[J].科技与创新,2017,(14):90-91.
[2]张碧蝉.变频恒压供水控制系统的研究[J].科技创新与应用,2016,(28):189.
[3]陈小明.变频器在恒压供水控制系统中的应用[J].数字化用户,2018,24(8):72.
[4]张清恒,李彦阳,张义超, 等.基于PLC的变频恒压供水系统设计[J].工业控制计算机,2018,31(9):154-155.
[5]陈建明,李秦月.变频恒压供水系统设计[J].装备制造技术,2017,(8):257-258,281.
[6]邵光明,缪小平.基于水泵轴功率的变频恒压供水系统泵组控制研究[J].信息技术与网络安全,2017,36(21):78-80.
论文作者:张振帮
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
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