供水系统中变频技术的应用研究

供水系统中变频技术的应用研究

摘要：在我们日常的生活中，供水系统起着非常重要的作用，人们的生产生活都离不开供水系统。那么怎么保证供水系统运行的安全性自然就成为人们关注的重点。当前在供水领域中应用变频技术和PLC技术成为新潮流。日常生活中根据人们的需求量不同供水系统全天不同时段人们的用水量也会有很大的差距，如果我们不及时的调节供水的压力和水量就会导致管网的水流波动较大，影响供水质量。

在供水系统中，人们对水量的需求变化时，如果我们采用改变阀门开度这种传统的方法就会导致供水压力变化较大，极易导致资源大量浪费。因此在日常生活中，将变频调速技术应用到供水系统中非常重要。

关键词：恒压供水系统；变频调速；传统供水系统 日常生活中，由于我们生活生产用水量的变化，经常会出现供水危机，影响了人们的正常生活。人们需要一个高质量的供水系统，一个会随着人们生活用水量的需求而变化，能够满足人们不同时间段对于生活生产用水的要求。这就需要我们将变频技术应用到供水系统中。当前变频调速系统已经逐渐采用电器调速转动的方法，操作方便、运行效率高而且安全系数较高，不但节约了能源的消耗同时满足了人们的用水需求，这种应用必将越来越受到人们的认可。

一、传统的供水方式

传统的供水方式有好几种，包括高位水箱、水塔供水等等。这就要求水泵必须高出实际用水高度的压力，这样才能将水量提升。如果水塔中的水处于高水位时，水泵就自然就会停止运行；当水位降低时，那么供水系统就会自动启动水泵来存水。这种供水方式有很大不足：第一，水塔是要占用一定的建筑空间的，还要再考虑水塔自身的承重以及水塔的维护和清理问题；第二，水塔只能人们根据观测到的水压来相应的调整，在无人看守时如果打开至少一个水泵自然就会造成大量电的消耗。这种传统的供水方式有非常大的弊端，极易出现水量不足以及水压不稳定的情况，严重时可能还会造成供水网管网的破裂。

二、变频恒压供水方式

自从在供水系统中采用变频器后，变频调速的技术在其他各个领域都逐渐得到人们的认可，技术也不断创新。变频调速恒压供水设备具有高效、节能、安全等优点，它代替了传统供水行业的压力罐等设备，改善了我国供水系统的技术装备。恒压供水调速系统根据用水量的变化自动调节供水系统的运行参数，在居民用水量发生变化时能够保持供水系统水压恒定，以此来满足人们不断变化的用水需求。变频调速恒压供水设备避免了启动电流时对电网的冲击，延长了水泵等设备的使用寿命，是当今世界上最合理而高效的节能型供水系统，同时，它有效消除了供水系统起动或者停机时的的产生的水锤效应。

当前， 我们采用的大多数供水系统是采用较为先进的宾品恒压控制方式，变频恒压供水系统工作时，必须比较给定值和反馈值，从而形成闭环反馈系统。生活中我们常根据被控制系统的惯性以及非线性的特点，采用PLD与模糊控制相结合的办法，当供水系统压力变化较大时采用模糊控制的额方法来加快系统的响应速度；在系统压力较小时采用PLD方法来保持供水系统的静态精度。通过对供水系统水泵的启动和停止台数以及供水系统的变频泵供应的水量来实现变频恒压供水，以此来方便人们的生产生活用水。

三、变频恒压供水系统的工作原理

变频恒压供水就是在供水中采用变频调速技术，把供水压力恒定在一个范围之内，这样恒水压力波动就会比较小，节能效果更为明显。

变频恒压供水系统的工作原理：当变频水泵运行到50Hz时，实际供水压力并没有达到设定的供水压力。这时不需要直接启动另一台水泵，可以将当前变频运行的水泵切换到工频方式来运行，通过变频方式启动另一台水泵，以此达到维系供水系统水压的目的。在切换水泵时，可以按照先启动先停止的方式，这样有利于每一台水泵在工作中都能够被高效率使用。

在供水系统运行中，将供水管网的认为设定压力同水管网实际的水压相比较，将比较后得到的压力差用PLD控制器来计算，在得到变频器输出频率的变化值后，调节供水系统的运行速度和方式，最终使得实际水压和设定的水压相等。

四、恒压供水系统的特点

（1）起动平衡，保护功能较为完善。水泵或电机如果直接启动很容易会对电网造成干扰，而恒压供水系统则避开了这一点。同时供水系统的设备控制系统有多种保护功能，包括过压、欠压、过热等。能够极大的提高供水系统的工作效率，延长设备的使用寿命。

（2）恒压供水系统具有高效节能的特点。恒压供水系统需要提前设定供水压力，根据人们所需用水量来调解水泵的转速，使得水泵保持高效运转。这样一来，相比传统的供水系统，节能效果达到百分之二十左右。

（3）当恒压供水系统发生故障不能工作时，系统能够自动的转换到工频方式来运行，以此来保证水的供应不间断。当突发紧急情况停电时，停电后再来电时供水设备可以自动运行。

五、恒压供水系统的变频调速的优点和意义

（1）恒压供水系统中采用变频调速的优点

使用交流调速的生产工艺所要求的调速指数较高，要求有小的静差率、较快的动态响应。当前这类生产工艺要求的调速大都采用变频变压的形式才能是实

现。据统计，我国工业电动机中交流电机占百分之九十以上，这类设备节能潜力不同，大都在百分之二十左右。

变频调速的优点有以下几个：第一，供水系统的变频调速可以做到调速范围大且精度较高。第二，变频调速系统能够达到高动态、高性能的标准，能够同时满足节能和调速的要求。三，当今社会发展速度较快，电子技术也飞速发展，能够为变频器的发展创造良好的环境。变频器不断创新发展，从而不断改善供水系统的运行效率，以此来更加方便人们的生产生活。

（2）推广变频调速技术的现实意义

第一，变频调速技术既节能又环保，变频调速技术使用泵来感应发电，耗电量低，节能效果较为明显。同时，输出时对电网的污染小，能够满足节能环保的标准。

第二，变频调速技术能够极大的提高供水设备的供水效率、供水水平以及质量，不断满足人们的生产生活对用水的需求。

第三，变频调解技术能够尽可能的减少供水设备的重量和体积，减少供水系统的成本。

第四，变频调速技术对电机的破坏能力较小，能够实现电机的频繁启动以及关闭，保护电机并延长供水系统设备的寿命。

六、结束语

本文分析比较了传统供水系统与恒压洪水系统的情况，研究了变频技术在恒压供水系统中起到的积极作用以及恒压供水系统的优点。新型供水方式与传统的水塔相比有以下几个优点：供水系统的稳定性较强，供水设备运行节能省电，程序自动化等等。不仅极大地降低了能耗而且方便了人们的生产生活用水。

经研究表明，恒压供水系统在运行过程中，工作流程简单且可靠方便，受到了很多操作人员的信赖，同时这也是当前控制调速电动机最先进的一种方法。它改变了传统供水系统的很多弊端开创了自动化的新领域。同时这项技术如果运用到其他控制系统上同样会为各个行业带来便利。我们应该不断引进国际先进技术改革创新变频技术，并将新技术运用到人们的生产生活中，使得供水系统造福越来越多的人。