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(wú)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(kāi)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(guān)。
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(guò)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(guò)整流橋變成脈動(dòng)直流電,通過(guò)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(kāi)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(lái)說(shuō)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(lèi)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(lái)說(shuō),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(wú)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(wú)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(cè)量變速器、調(diào)節(jié)器和控制對(duì)象等等組成??刂茖?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(cè)量水管壓力的的主要設(shè)備是壓力測(cè)量變速器。通過(guò)使用壓力測(cè)試變速器能夠比較有效的測(cè)量到水管的壓力,并且通過(guò)壓力測(cè)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(cè)試器,用來(lái)測(cè)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(huà)大概平均每年為十萬(wàn)元人民幣左右?,F(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(lái)供電流逆變器的使用,一般來(lái)說(shuō)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(guò)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)榻涣麟姡娏髂孀兤鞯臉?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(guò)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(guò)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(lái)說(shuō),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(guò)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(lái)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。所以,國(guó)家應(yīng)重視對(duì)于此行業(yè)的發(fā)展。
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