N310变频器在恒压供水的应用

一、引言
        变频调速技术用于恒压供水，以其节能、安全、供水品质高等优点，在供水行业得到了广泛应用。
        一〉恒压供水的目的：
        对于供水系统进行的控制，归根到底是为了满足用户对于流量的需求。在高峰时期需求量大，需能快速供水；低峰时应维持一定管压。其最根本的控制对象是流量，压力被用来做为控制流量大小的参变量。如果保持供水系统某处压力的恒定，也就保证该处的供水能力和用水流量处于平衡状态，可满足用户的用水需求。
        二〉恒压供水的意义
        1.消除水锤效应
        异步电机在全电压起动时，从静止状态加速到额定转速的时间非常短。在极短时间内，水的流量从零猛增到额定流量。这巨大变化将引起流质对管道的压强产生过高或过低的冲击，并产生空化现象。压力的冲击会使管壁受力，就像锤子敲击管子一样，故称为水锤效应。
        水锤效应具有极大的破坏性:压强过高，将引起管子的破裂；压强过低又会导致管子的瘪塌。 恒压供水调速系统可实现水泵电机的无级调速，从而消除供水系统中，因起动和制动过程中动态转矩太大而引起的水锤效应，可延长水泵和管道系统的寿命。
        2.节能运行
        水泵是按工频运行设计的，但供水时除高峰期外大部分时间流量较小，使用变频器控制可以使水泵运行的转速随流量的需求而变化，最终达到节能的目的。
        台安的N310系列变频器在国内的供水领域得到了大量的应用。

二、应用场合
        本例是校园供水泵上应用变频器的例子。在校园里，课间休息时间用水量达到高峰期，晚间的利用率就极少或为零，利用变频器以后，调节水泵的转速，可达到节约能源的目的。

三、系统的构成
        我们在给水管上由压力传感器采集给水的水压信号，此信号与所设定的泵出口压力进行比较，利用比较的结果来控制变频器的输出，进而达到控制水压的目的。
        本例可使用台安科技自主研发的带RTC（实时时钟）功能的智能继电器SG2配合N310变频器使用，以24小时为一时段，进行控制泵相互切换的运行方式，其主要目的：
        1.任一运行泵出现问题，可紧急切换到备用泵不会因更换时影响正常工作；
        2防止备用泵长时间不用会出现锈死。
        N310系列变频器是一款具有自动节能运行的变频器。对风机、水泵（HVAC）这类负载的应用场合，设有相应的运行参数：
        1)PID调节功能
        本例恒压供水系统的关键在于其电气回路为闭环控制系统，N310内建的PID功能就可将压力传感器送来的4~20mA信号（反馈值）与泵的出口压力（设定值）进行比较，再控制变频器输出，使反馈值与设定值一致以保持恒定的水压。
        2)PID休眠状态
        当设定值（ 水泵出口压力）低于PID休眠动作准位特定时间后，变频器将执行PID 休眠状态，变频器停止运转；当反馈信号超过PID 休眠位准动作特定时间后，变频器会自动再起动，继续执行PID控制。当PID控制为无效时，PID 休眠功能也无效。使用PID 休眠功能时，要选择减速停止或自由运转停止。
        3)负载运行可选递减转矩形式
        对于风机、水泵这类HVAC负载的场合，N310系列变频器通过自定义V/F曲线来实现递减转矩这种负载特性，其特点为：变频器输出的电压和电流会随着负载的输出而改变，从而达到自动节能的效果。并且可以避免电机长时间运行在大电流时因温升而造成绝缘的破坏，从而延长电机的使用寿命，减少维护费用。
        4)泵的运行方向
        因水泵运转时它的运转方向具有单一性，所以需将变频器的反转运行功能设为无效。
        5)N310系列变频器内建RS 485通讯功能
        N310内建RS 485通信功能，如果客户想使用通讯功能对设定参数进行设定或监控，会很方便。
        6)SG2的应用
       智能继电器SG2是台安科技自主研发的产品，内建输入输出继电器、时间继电器、计时器和辅助继电器，其功能可代替继电控制盘。可选择带RTC（万年历）功能机种来完成范例中两泵的切换、电机保护等多种功能。
 

四、结束语
       使用N310变频器，PID运算在变频器内部进行，节省了使用可编程控制器这部分成本。设定容易，调试简单且大大节省了电能。在实际使用中运行良好，管网水压稳定，投资少、安装便利、运转维护成本低，受到了用户的好评。