變頻技術(shù)在水泵中的應(yīng)用

城市或者農(nóng)村，居民的生活水泵已經(jīng)得到普及。無論是城市的供水設(shè)施還是農(nóng)村的灌溉生活用水設(shè)施，都離不開水泵的使用，不合理的使用水泵在降低水泵的使用壽命同時(shí)也存在的水資源和電力資源的浪費(fèi)，變頻技術(shù)在水泵中的應(yīng)用使這一情況得到大大改觀。

1、變頻技術(shù)

所謂的變頻技術(shù)就是改變電源頻率的電氣設(shè)備。傳統(tǒng)的變頻器一般都被包裹在電動(dòng)發(fā)電機(jī)或者旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)器中，在不斷發(fā)展的過程中，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體設(shè)備也隨之出現(xiàn)。現(xiàn)在，人們已經(jīng)可以生產(chǎn)出獨(dú)立的半導(dǎo)體變頻器。變頻器的工作原理為將三相交流電通過整流橋變成脈動(dòng)直流電，通過電解電容濾波后變成平滑的直流電，控制板對(duì)IPM、IGBT或模塊的控制后將平滑的直流電變成三相頻率可變的交流電。變頻器的工作與電源頻率、電磁極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)差率這三方面有關(guān)。變頻機(jī)的主要構(gòu)成部件為電源板、控制主板、電解電容、充電電阻、繼電器或者接觸器還有逆變模塊和保險(xiǎn)管等這幾個(gè)部件構(gòu)成。對(duì)于現(xiàn)實(shí)的變頻器，變頻調(diào)速是兩種調(diào)速方式及手動(dòng)與自動(dòng)，在實(shí)際操作中，大部分水泵都是在開環(huán)的條件下人為的去調(diào)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速。對(duì)于市面上主要的變頻器來說在各個(gè)行業(yè)有著不同的應(yīng)用范圍，變頻器主要應(yīng)用于泵類行業(yè)、空氣壓縮機(jī)及空調(diào)行業(yè)等等，變頻器可以使行業(yè)生產(chǎn)成本降低，對(duì)于電能的消耗減少浪費(fèi)。所以，變頻器對(duì)于現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)生活來說，是大部分工業(yè)設(shè)備中必不可少的配置。

2、合理配置

對(duì)于變頻器，在與水泵中的搭配十分重要的，變頻器與水泵的功率如果不相符，也很容易造成浪費(fèi)或者水泵工作不穩(wěn)定，如果水泵的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于變頻器，那么水泵的工作將無法正常進(jìn)行，實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)少于額定的轉(zhuǎn)數(shù)。制水的量將少于理論值。如果水泵的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變頻器，那么變頻器在實(shí)際的工作中不能起到真正的作用，無法調(diào)節(jié)電壓的流量。所以，對(duì)于變頻器和水泵應(yīng)該合理搭配，才能起到事半功倍的效果。上面一段，我們已經(jīng)提到變頻器的工作分為兩種手動(dòng)和自動(dòng)控制。此處，我們主要討論一下，在基本的閉環(huán)條件下，變頻器的自動(dòng)控制技術(shù)，首先，系統(tǒng)主要的控制對(duì)象我們應(yīng)該知道，在變頻系統(tǒng)下，系統(tǒng)的主要是變頻調(diào)速器、壓力測量變速器、調(diào)節(jié)器和控制對(duì)象等等組成。控制對(duì)象是指變頻器的主要工作對(duì)象，在水泵工作環(huán)境下，變頻器的控制對(duì)象是水泵電機(jī) 。變頻調(diào)速器是變頻器的主要組成部分，變頻調(diào)速器的選擇是很重要的，一般變頻調(diào)速器的額定電流都在電機(jī)額定電流的一點(diǎn)一倍。在水泵電機(jī)內(nèi)測量水管壓力的的主要設(shè)備是壓力測量變速器。通過使用壓力測試變速器能夠比較有效的測量到水管的壓力，并且通過壓力測量變速器，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變文標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，然后傳輸?shù)较到y(tǒng)的調(diào)節(jié)其中去。系統(tǒng)中擔(dān)任主要的傳輸者任務(wù)的是調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器一般的輸入電信號(hào)為4毫安到20毫安之間，并且輸出的控制信號(hào)為PID控制信號(hào)。對(duì)于上面的幾個(gè)部件之間的工作，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初，基本邏輯是先由水泵從水源處將水輸送入管道中，然后在管道處設(shè)有壓力測試器，用來測試水管當(dāng)前的壓力。水管的壓力是與水流的流量成正比的。在一個(gè)時(shí)刻，水管內(nèi)的壓力值對(duì)應(yīng)一個(gè)流量值，這個(gè)壓力值會(huì)被轉(zhuǎn)換成為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，被送到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器當(dāng)中，根據(jù)電信號(hào)和當(dāng)前的工業(yè)或者生活用水設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)值在調(diào)節(jié)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，如果誤差值大于一定的范圍之外，系統(tǒng)中的傳輸設(shè)備會(huì)將誤差數(shù)據(jù)和電信號(hào)傳輸至變頻調(diào)速器，變頻器再根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前的電源輸出頻率進(jìn)行調(diào)整。直接供水泵使用，從而電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)做出相應(yīng)的變動(dòng)。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的作用。

3、實(shí)際中的應(yīng)用

在實(shí)際生活中，在水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中，調(diào)頻技術(shù)的功能比較好，節(jié)約能源顯著。對(duì)比之下，未使用調(diào)頻的水泵比采用調(diào)頻的水泵的能源大概要多30﹪左右，同時(shí)在為企業(yè)節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益核算成人民幣的話大概平均每年為十萬元人民幣左右。現(xiàn)實(shí)中，變頻調(diào)速可以分為兩種情況，就是交流轉(zhuǎn)直流，然后在直流轉(zhuǎn)交流；還有就是交流和直流都轉(zhuǎn)為交流調(diào)速，但在社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)生活中，對(duì)于交流轉(zhuǎn)直流的應(yīng)用還是表較廣泛，也就是前者。前者的電路主要組成部分是：回路整流器、逆變器和電路濾波器組成的。在調(diào)頻調(diào)速設(shè)備當(dāng)中，將交流電轉(zhuǎn)變成為直流電的主要部件就是回路整流器。這個(gè)整流器是一個(gè)橋式電路，回路整流器主要是來供電流逆變器的使用，一般來說當(dāng)交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，電路中還是會(huì)存在著一定量的交流電。將直流電流中的交流電濾除的有效設(shè)備便是電流濾波器，電流濾波器顧名思義就是將電流重新過濾一遍，去除掉不用的雜質(zhì)，是電路中的交流電更加平穩(wěn)。最后，是使用電流逆變器進(jìn)行電源的輸出，明顯電流逆變器的作用與回路整流器的作用正好相反。它是將電路中的直流電變?yōu)榻涣麟?，電流逆變器的?gòu)造電路同樣是橋式電路。電機(jī)的主要交流電的電流就是通過橋式電路，它能夠有效的輸出交流電頻率。調(diào)整電機(jī)頻率，從而調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。另外，電機(jī)的電流使用通過調(diào)頻控速之后，電源的使用頻率也明顯下降，是水泵的使用壽命大大增強(qiáng)，同時(shí)水泵的環(huán)境也得到明顯的好轉(zhuǎn)。減少了水泵的維修費(fèi)用。對(duì)于人力來說，減少了人工的手動(dòng)控制。降低了噪音污染，改善了工作人員的工作環(huán)境。

4、總結(jié)　

綜上所述，在水泵制水的企業(yè)中，電頻調(diào)節(jié)技術(shù)對(duì)于企業(yè)的成本和發(fā)展過程中資源的整合十分有利。電頻調(diào)節(jié)技術(shù)不只僅僅在水利行業(yè)有用，同時(shí)它還可以在空調(diào)機(jī)中，在用于對(duì)電流在不同時(shí)刻的有不同需要的行業(yè)中都可以使用。所以，在以后的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，電頻調(diào)節(jié)應(yīng)用會(huì)越來越廣泛.所以，變頻調(diào)節(jié)技術(shù)在以后的經(jīng)濟(jì)建設(shè)路上會(huì)有更大的作用。

5、羅克韋爾變頻器在水泵中的解決方案

  羅克韋爾PowerFlex 750系列交流變頻器主要考慮了集成方便、應(yīng)用靈活且性能過硬等指標(biāo)、可以在多個(gè)制造系統(tǒng)中提供改進(jìn)的功能，所以羅克韋爾PowerFlex 750系列交流變頻器可完美應(yīng)用在各種工藝段的水泵上，實(shí)現(xiàn)對(duì)行業(yè)生產(chǎn)成本的降低和電能的消耗減少浪費(fèi)。PowerFlex 750系列交流變頻器旨在使用戶投資獲得最大的回報(bào)，并幫助提高生產(chǎn)力。該變頻器非常適用于要求安全性、高電機(jī)控制性能和應(yīng)用靈活性的應(yīng)用，并且PowerFlex 750系列視功能強(qiáng)大且配置靈活的解決方案。                                           

  PowerFlex 755定位在易于使用，系統(tǒng)集成高精度定位和高響應(yīng)速速/精度

  電壓等級(jí)400/600/690V,功率范圍0.75—1500KW

  PowerFlex 753定位在易于使用的高性能工程型變頻器

  電壓等級(jí)400/600/690V,功率范圍0.75—250KW