杭州深井水泵有限公司

深井水泵的控制上，不外是為了保證負(fù)載水流的恒定性，一般可以通過恒壓閉環(huán)方式來完成，如果有儲水池的，液位閉環(huán)也可以。而深井水泵選用變頻器，變頻器裝地面，你的線路有100米這么長，一般需要考慮加裝電抗器和加大變頻器功率來保證，其他和普通水泵變頻器選型沒有太大區(qū)別。

一、深井水泵變頻器選型

1、變頻器和電機之間線路過長問題

深井泵是許多沒有變頻器專業(yè)技術(shù)知識人的門檻之一，因為他們不知道變頻器和電機間距超過50米的距離需要加裝出線電抗器，原因是隨著輸送變頻調(diào)制過后的電源因為DV/DT的關(guān)系，會因輸送線的長度增加，對地漏電流的比值會隨著增加。 漏電流會帶來變頻器出現(xiàn)大電流而發(fā)生過載，通過降低IGBT開關(guān)速率也就是載波有一定的效果，但200米的井再加到機房的距離光靠降載波不一定好用，并且低載波也會帶來電機的銅損增加。

2、泵的特殊性

許多人也不知道深井泵的機械結(jié)構(gòu)是不能運行在低頻，因為深井泵的泵葉是靠吸水的升力將自己懸浮起來的，如果轉(zhuǎn)速不夠會造成泵葉懸浮不起來托盤和泵葉磨損，甚至進一步造成報廢的可能。

3、選擇原則

常見的深井水泵結(jié)構(gòu)大都比較特殊，和相同的通用電動機相比，額定電流比較大。故與之配套的變頻器的容量，也就是變頻器的額定輸出電流一定啊喲大于深井水泵電動機的額定容量。

4、必須注意的問題

深井水泵電動機的冷卻是通過水泵的流水進行冷卻的。故需要深井水泵的水流要有一定的流量，深井水泵等揚程較高的水泵，轉(zhuǎn)速也相應(yīng)較高，在采用變頻器對水泵的轉(zhuǎn)速進行設(shè)定時，要設(shè)定下限限制。深井泵使用變頻器拖動的時候，下限頻率不要低于30HZ，出線電抗器加上，使用G型機（通用型）能不是P型（風(fēng)機、水泵型）?？紤]轉(zhuǎn)矩為 恒轉(zhuǎn)矩優(yōu)先，若是拖動過程報過壓再考慮改為降轉(zhuǎn)矩， 1.2 1.5 1.7次都可以試試。

二、深井泵恒壓變頻控制方案

變頻調(diào)速恒壓供水具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點，恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。

（一）恒壓供水原理 通過管網(wǎng)中的遠(yuǎn)傳壓力表或者壓力傳感器將信號送入變頻器，使用容濟變頻器自帶的PID運算調(diào)節(jié)功能，自動調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，當(dāng)管網(wǎng)中壓力增大時，遠(yuǎn)傳壓力表或壓力變送器的反饋信號增大，變頻器輸出頻率、電壓下降，電機速度下降，水泵軸功率減小，水泵的流量減少，當(dāng)?shù)竭_所需恒定壓力值時，此時系統(tǒng)處于動態(tài)平衡。當(dāng)管網(wǎng)中壓力減小時，遠(yuǎn)傳壓力表或壓力變送器的反饋值減小，變頻器經(jīng)過PID運算，調(diào)節(jié)輸出頻率上升，從而使得電機轉(zhuǎn)速上升，直到達到設(shè)定壓力，動態(tài)平衡。當(dāng)不用水時，由于管網(wǎng)壓力已達恒定，變頻器進入休眠待機狀態(tài)，此時電機不轉(zhuǎn)，水泵停止工作。當(dāng)管網(wǎng)壓力發(fā)生改變時，變頻器再次自動喚醒，從而達到恒壓動態(tài)調(diào)節(jié)水的流量，達到恒壓節(jié)能的目的。 本控制回路，設(shè)有工頻備用回路。當(dāng)變頻器回路出現(xiàn)故障時，將選擇開關(guān)打到“工頻模式”，手動啟動工頻回路，以保證生產(chǎn)生活用水需求。在工頻回路設(shè)有電動機保護器，電動機保護器具有電動機過載、缺相、短路保護功能，時刻保證水泵機組安全。

（二）恒壓供水節(jié)能方案

如上所述，流量是供水系統(tǒng)的基本控制對象，供水流量需要隨時滿足用水流量。在供水系統(tǒng)中，管道中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關(guān)系：

若 供水流量 > 用水流量 → 管道水壓上升↑ 若 供水流量 < 用水流量 → 管道水壓下降↓ 若 供水流量 = 用水流量 → 管道水壓不變 所以,保持管道中的水壓恒定，就可保證該處供水能力恰好滿足用水需求，這就是恒壓供水系統(tǒng)所要達到的目的。 整個控制過程如下：

用水需求↑ —— 管路水壓↓—— 壓力設(shè)定值與返饋值的差值↑ —— PID輸出↑ —— 變頻器輸出頻率↑ —— 水泵電機轉(zhuǎn)速↑ —— 供水流量↑—— 管路水壓趨于穩(wěn)定

控制原理框圖如下：

如上圖,電機的電路上都加安裝了“工頻”、“變頻”接觸器，這樣可以有“自動”、“手動”兩種工作模式選擇：手動模式下，變頻器不工作，整套系統(tǒng)按手動起停、工頻運行；自動模式下，電機由變頻器直接拖動，變頻運行管網(wǎng)水壓恒定設(shè)定值

（三）有關(guān)節(jié)能理論依據(jù)

由流體力學(xué)理論可知，大部分流體傳輸設(shè)備（如離心式水泵、風(fēng)機等）的輸出流量Q與其轉(zhuǎn)速n成正比；輸出壓力或揚程P與其轉(zhuǎn)速n的平方成正比；輸出功率N與其轉(zhuǎn)速n的三次方成正比，用數(shù)學(xué)公式可表示為： Q ＝ K1 × n P ＝ K2 × n2 N ＝ Q × P ＝ K3 × n3(K1、 K2、K3為比例常數(shù)) 由上述原理可知，降低水泵的轉(zhuǎn)速，水泵的輸出功率將下降更多。例如，將電機的供電頻率由50Hz降為40Hz，則理論上，頻率改變后與 改變前的輸出功率之比為 (40/50)3 = 51.2%。 實踐證明，在供水系統(tǒng)中接入變頻節(jié)能系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變水泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)管道中的流量，以取代閥門調(diào)節(jié)方式，能取得明顯的節(jié)能效果，一般節(jié)電率都在30％以上。另外，變頻器的軟啟動功能及平滑調(diào)速的特點可實現(xiàn)對流量的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，同時減少啟動沖擊并延長機組及管組的使用壽命。

（四）傳感器問題和參數(shù)設(shè)定

壓力傳感器裝在什么位置決定了參數(shù)大小，假如你裝在井的最高處，那么比如在井口時的壓力你必須大于0.3MPA的話（0.1mpa為10米揚程），那么就要在變頻器上設(shè)置恒壓壓力為0.3MPA。啟動壓力0.25-28，最大壓力0.35MPA，最低頻率的話，那就要你把機器開起來后，關(guān)閉出口閥，看看在恒壓狀態(tài)哦時候變頻器的頻率是多少了哦哦，比如是35HZ，或者40HZ，那么最低頻率就設(shè)置為+1HZ就可以了，比如36HZ，或者41HZ，根據(jù)實際的來，以上設(shè)置只針對容濟變頻器，PID參數(shù)設(shè)置。

三、深井水泵的液位控制改造方案

（一） 工藝概況及現(xiàn)狀

高山水池于2010年投入運行，由兩臺深井泵一用一備，啟動停止都由水泵工現(xiàn)場操作完成，啟動方式為直接啟動。由于電機采用直接啟動，啟動時沖擊電流較大，為額定電流的4-7倍，不但對電機的絕緣造成損失，同時對電網(wǎng)造 成限嚴(yán)重的沖擊，同時水泵不能調(diào)節(jié)水量，有時造成水量的浪費，為解決上述問題需對水泵進行變頻改造。

（二）系統(tǒng)改造示意圖

（三）改造后達到效果

深井泵變頻改造后能根據(jù)水位自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)變頻頻率，實現(xiàn)液位恒定，恒液位自動控制系統(tǒng)就是用PLC、變頻器、液位傳感器等硬件和軟件編程實現(xiàn)對深井泵的控制，同時啟動時能減少對電網(wǎng)沖擊電流，達到節(jié)能的效果。同時加裝旁路切換柜，如變頻器有故障不能啟動時，手動切換到旁路軟啟動柜進行啟動，提高了供電的可靠性

（四）深井泵控制流程圖

來源：網(wǎng)絡(luò)

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