變頻技術在水泵中的應用

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施還是農(nóng)村的灌溉生活用水設施，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也存在的水資源和電力資源的浪費，變頻技術在水泵中的應用使這一情況得到大大改觀。

1、變頻技術

所謂的變頻技術就是改變電源頻率的電氣設備。傳統(tǒng)的變頻器一般都被包裹在電動發(fā)電機或者旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動器中，在不斷發(fā)展的過程中，隨著半導體技術的發(fā)展，半導體設備也隨之出現(xiàn)。現(xiàn)在，人們已經(jīng)可以生產(chǎn)出獨立的半導體變頻器。變頻器的工作原理為將三相交流電通過整流橋變成脈動直流電，通過電解電容濾波后變成平滑的直流電，控制板對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、電磁極對數(shù)和轉(zhuǎn)差率這三方面有關。變頻機的主要構(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管等這幾個部件構(gòu)成。對于現(xiàn)實的變頻器，變頻調(diào)速是兩種調(diào)速方式及手動與自動，在實際操作中，大部分水泵都是在開環(huán)的條件下人為的去調(diào)控電機的轉(zhuǎn)速。對于市面上主要的變頻器來說在各個行業(yè)有著不同的應用范圍，變頻器主要應用于泵類行業(yè)、空氣壓縮機及空調(diào)行業(yè)等等，變頻器可以使行業(yè)生產(chǎn)成本降低，對于電能的消耗減少浪費。所以，變頻器對于現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)生活來說，是大部分工業(yè)設備中必不可少的配置。

2、合理配置

對于變頻器，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，也很容易造成浪費或者水泵工作不穩(wěn)定，如果水泵的功率遠遠小于變頻器，那么水泵的工作將無法正常進行，實際轉(zhuǎn)數(shù)少于額定的轉(zhuǎn)數(shù)。制水的量將少于理論值。如果水泵的功率遠遠大于變頻器，那么變頻器在實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，對于變頻器和水泵應該合理搭配，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和自動控制。此處，我們主要討論一下，在基本的閉環(huán)條件下，變頻器的自動控制技術，首先，系統(tǒng)主要的控制對象我們應該知道，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)器和控制對象等等組成。控制對象是指變頻器的主要工作對象，在水泵工作環(huán)境下，變頻器的控制對象是水泵電機 。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額定電流的一點一倍。在水泵電機內(nèi)測量水管壓力的的主要設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，將壓力信號轉(zhuǎn)變文標準的電信號，然后傳輸?shù)较到y(tǒng)的調(diào)節(jié)其中去。系統(tǒng)中擔任主要的傳輸者任務的是調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器一般的輸入電信號為4毫安到20毫安之間，并且輸出的控制信號為PID控制信號。對于上面的幾個部件之間的工作，系統(tǒng)的設計之初，基本邏輯是先由水泵從水源處將水輸送入管道中，然后在管道處設有壓力測試器，用來測試水管當前的壓力。水管的壓力是與水流的流量成正比的。在一個時刻，水管內(nèi)的壓力值對應一個流量值，這個壓力值會被轉(zhuǎn)換成為與之對應的電信號，被送到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器當中，根據(jù)電信號和當前的工業(yè)或者生活用水設定好的標準值在調(diào)節(jié)器中進行數(shù)據(jù)對比，如果誤差值大于一定的范圍之外，系統(tǒng)中的傳輸設備會將誤差數(shù)據(jù)和電信號傳輸至變頻調(diào)速器，變頻器再根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對當前的電源輸出頻率進行調(diào)整。直接供水泵使用，從而電機的轉(zhuǎn)數(shù)做出相應的變動。實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的作用。

3、實際中的應用

在實際生活中，在水泵的電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中，調(diào)頻技術的功能比較好，節(jié)約能源顯著。對比之下，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，同時在為企業(yè)節(jié)約經(jīng)濟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?，F(xiàn)實中，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，但在社會實際生產(chǎn)生活中，對于交流轉(zhuǎn)直流的應用還是表較廣泛，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)速設備當中，將交流電轉(zhuǎn)變成為直流電的主要部件就是回路整流器。這個整流器是一個橋式電路，回路整流器主要是來供電流逆變器的使用，一般來說當交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，電路中還是會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)整電機頻率，從而調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。另外，電機的電流使用通過調(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，同時水泵的環(huán)境也得到明顯的好轉(zhuǎn)。減少了水泵的維修費用。對于人力來說，減少了人工的手動控制。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)技術對于企業(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)技術不只僅僅在水利行業(yè)有用，同時它還可以在空調(diào)機中，在用于對電流在不同時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)應用會越來越廣泛.所以，變頻調(diào)節(jié)技術在以后的經(jīng)濟建設路上會有更大的作用。

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、應用靈活且性能過硬等指標、可以在多個制造系統(tǒng)中提供改進的功能，所以羅克韋爾PowerFlex 750系列交流變頻器可完美應用在各種工藝段的水泵上，實現(xiàn)對行業(yè)生產(chǎn)成本的降低和電能的消耗減少浪費。PowerFlex 750系列交流變頻器旨在使用戶投資獲得最大的回報，并幫助提高生產(chǎn)力。該變頻器非常適用于要求安全性、高電機控制性能和應用靈活性的應用，并且PowerFlex 750系列視功能強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速速/精度

  電壓等級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400/600/690V,功率范圍0.75—250KW