變頻水泵可以采用水位、壓力,、變頻調(diào)速等多種控制方式,，滿足不同用戶的需求,，防止蓄水池二次污染,、運(yùn)行時(shí)不對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓,、充分利用市政管網(wǎng)壓力等諸多優(yōu)點(diǎn),使得無負(fù)壓給水設(shè)備成為新一代具代表性的環(huán)保節(jié)能供水設(shè)備,，深受廣大用的好評(píng),。
變頻給水泵停泵控制最 好方法是：

當(dāng)用水流量小于一臺(tái)泵的額定流量時(shí),，用一臺(tái)泵恒壓供水。按離心泵理論，在相似工況下,，水泵的水力功率與三次方轉(zhuǎn)速成正比,。當(dāng)用水流量接近為零（但恒壓）時(shí)，泵轉(zhuǎn)速最 低,，其功率也最小,。對(duì)于常用的離心泵而言，變頻水泵在零流量下消耗的功率約為相同大小恒速泵額定功率的1/4或更?。ㄅc水泵的Q,、H外特性、恒壓值等有關(guān)）,，但變頻泵長期在零流量下運(yùn)轉(zhuǎn)并白白消耗能量終究是一個(gè)缺點(diǎn),，當(dāng)泵的功率較大時(shí)，此缺點(diǎn)更為突出,。
為了使變頻水泵在不用水時(shí)能夠停泵,，以便節(jié)能，減少泵的磨損,，現(xiàn)在國外變頻器（具有多泵并聯(lián)恒壓供水控制功能）采用這樣的一種控制方案：當(dāng)變頻泵轉(zhuǎn)速（頻率）降低至接近零流量閾值時(shí),，變頻器發(fā)出一個(gè)指令，使變頻泵停泵休息,。管網(wǎng)系統(tǒng)中接有一個(gè)小氣壓罐,，當(dāng)變頻泵停泵后，由氣壓罐維持供水,；當(dāng)供水壓力降低至某一設(shè)定值時(shí),，變頻器接受此壓力信息，使變頻水泵啟動(dòng)并恢復(fù)恒壓供水,。在實(shí)際供水中,，并不希望當(dāng)變頻水泵轉(zhuǎn)速降低至零流量閾值就立即停泵，而是經(jīng)過一定時(shí)間,，經(jīng)判斷并確認(rèn)沒有用水后才停水泵。為此,，可在電腦控制程序中設(shè)置判斷程序,，以達(dá)到此目的。具體方法：當(dāng)變頻水泵轉(zhuǎn)速（頻率）降低至零流量閾值并持續(xù)T時(shí)間（T為判斷時(shí)間,，可按需設(shè)定）電腦才發(fā)出停變頻水泵的指令,，使變頻水泵自停，此功能稱為變頻水泵自動(dòng)睡眠功能,。在停泵期間,，如有人用水并引起管網(wǎng)壓力下降，當(dāng)下降至開泵壓力（壓力值可按需設(shè)定）時(shí),，電腦接受此壓力信息,，下達(dá)指令使變頻泵自動(dòng)啟動(dòng)并恢復(fù)恒壓供水,，此功能稱為變頻泵自動(dòng)喚醒功能。
據(jù)了解,，國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)變頻給水設(shè)備的廠家為了使變頻給水機(jī)在小流量供水時(shí)能更好地節(jié)約電能和不用水時(shí)停泵,，在給水系統(tǒng)中設(shè)置了一個(gè)小氣壓罐和一個(gè)小工頻泵。
筆者認(rèn)為,，采用小工頻泵和小氣壓罐的方案存在問題較多,，不如采用變頻泵自動(dòng)睡眠和自動(dòng)喚醒方案。我公司研制生產(chǎn)的智能型變頻給水設(shè)備已成功應(yīng)用了變頻泵自動(dòng)睡眠和自動(dòng)喚醒方案,，經(jīng)試驗(yàn)和交付用戶使用證明十分成功,。
當(dāng)變頻水泵的功率很大，例如一臺(tái)水泵的功率為120kW,，在接近零流量供水時(shí),，變頻水泵實(shí)際的耗能約1/4×120=30kW。此時(shí),，當(dāng)小流量用水時(shí),，變頻大泵會(huì)消耗相當(dāng)多的電能。從節(jié)能考慮,，在小流量用水時(shí)宜由小泵供水,。為了節(jié)能可就用一臺(tái)變頻小泵。其控制系統(tǒng)就這樣設(shè)計(jì)：
（1）小流量用水時(shí),，求出大泵在恒壓小流量供水時(shí)的頻率,，設(shè)為（Hz）Qmin。
（2）大泵在恒壓小流量供水時(shí),，當(dāng)Hz≤（Hz）Qmin,，則變頻器的一個(gè)輸出繼電器（可編程的）工作，向?qū)Ｓ肞LC發(fā)出一個(gè)信息,。
（3）PLC接受上述信息后：
（a）控制變頻器停止工作,；
（b）變頻器停止后在其輸出側(cè)進(jìn)行切換操作：首先使變頻大泵交流接觸器脫開，然后使小功率（如30kW）小泵接入,；
（c）在變頻器輸出側(cè)切換好后,，重新啟動(dòng)變頻器，恢復(fù)恒壓變量供水,。
（4）由變頻器帶動(dòng)小泵（如30kW）進(jìn)行小流量恒壓供水,，此時(shí)小泵具有自動(dòng)睡眠與自動(dòng)喚醒功能，具有小流量供水的最 佳節(jié)能效果,。
（5）當(dāng)用水流量增加,，變頻器的輸出頻率上升，當(dāng)Hz=（Hz）Qmin，變頻器的一個(gè)可編程輸出繼電器工作,。整個(gè)供水系統(tǒng)的工作（2）,、（3）所述，水機(jī)仍由小泵變頻恒壓供水不變,。
（6）當(dāng)用水流量繼續(xù)增大,，變頻器的輸出頻率繼續(xù)上升，當(dāng)Hz=（Hz）Qmin+ΔQ變頻器的另一個(gè)可編程輸出繼電器工作,，并向?qū)Ｓ肞LC發(fā)出一個(gè)信息,。
（7）PLC接受上述信息后
（a）控制變頻器停止工作；
（b）變頻器停止后在其輸出側(cè)進(jìn)行以下切換操作：先使小泵的變頻交流接觸器脫開,，然后使120kW大泵接入變頻,；
（c）在變頻器輸出側(cè)切換好后，重新啟動(dòng)變頻器,，恢復(fù)恒壓變量供水,。
（8）由變頻器帶動(dòng)120kW大泵進(jìn)行小流量恒壓供水，例如由3臺(tái)大泵并聯(lián),，則最 大供水功率可達(dá)120×3=360kW,。
3.ABB智能型無負(fù)壓供水設(shè)備的應(yīng)用
變頻水泵的自動(dòng)睡眠和自動(dòng)喚醒控制方案已經(jīng)在具有PFC宏（泵和風(fēng)機(jī)控制）的ABB變頻器上應(yīng)用。在自動(dòng)睡眠時(shí),，水泵自停,，完全不消耗電能，具有最 佳的節(jié)能效果,。在停泵期間,，為了維持供水，系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)小氣壓罐,，在變頻泵自動(dòng)睡眠期間,，由小氣壓罐維持供水。當(dāng)氣壓罐壓力降低至某一設(shè)定值時(shí),，變頻水泵自動(dòng)喚醒,，恢復(fù)恒壓供水。
利用ABB變頻器的上述功能可以設(shè)計(jì)成以下系列的智能型變頻給水設(shè)備：
（1）智能型生活變頻給水設(shè)備,。
當(dāng)用水流量小于一臺(tái)泵的額定流量時(shí),，由變頻泵B1變頻恒壓變量供水；當(dāng)用水流量大于一臺(tái)泵在工頻情況下的額定流量時(shí),，工頻泵B21自動(dòng)投入與變頻泵B1并聯(lián)恒壓變量供水（當(dāng)準(zhǔn)變壓變量供水時(shí)，則每投入一臺(tái)工頻泵,，恒壓值上升一個(gè)臺(tái)階P,，P可按需設(shè)定）。
當(dāng)用水流量進(jìn)一步減少時(shí)，變頻泵B1的轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降以維持恒壓供水,。當(dāng)用水流量接近于零（接近的程度由調(diào)試者確定）時(shí),，變頻泵以接近零流量的低速運(yùn)行。當(dāng)?shù)退龠\(yùn)行T時(shí)間（T值可設(shè)定,，改變）時(shí),，變頻供水泵自停（睡眠），由氣壓罐維持供水,；當(dāng)氣壓罐壓力降至某一設(shè)定值時(shí),，變頻水泵自動(dòng)啟動(dòng)（喚醒）以維持恒壓供水。
具有恒壓（準(zhǔn)恒壓）供水控制功能的ABB變頻器（具有PFC應(yīng)用宏的ABB變頻器）具有以上控制功能,。該變頻器的一個(gè)可編程輸出繼電器可帶動(dòng)一臺(tái)工頻泵,。當(dāng)工頻泵的數(shù)量多于可編程輸出繼電器的數(shù)目時(shí)，可用ND10模塊進(jìn)行擴(kuò)展,。
（2）智能型變頻穩(wěn)壓工頻消防給水設(shè)備,。
B0為變頻穩(wěn)壓泵，由具有恒壓供水控制功能的變頻器控制
B1,、B2,、B3為工頻消防泵，由PLC控制
平時(shí)由變頻穩(wěn)壓泵向消防管網(wǎng)充水穩(wěn)壓使之處于準(zhǔn)備消防狀態(tài),。當(dāng)管網(wǎng)穩(wěn)壓至設(shè)定壓力時(shí),，穩(wěn)壓泵的流量接近于零并維持時(shí)間T（T可設(shè)定），變頻穩(wěn)壓泵自動(dòng)停泵（睡眠）休息,，由氣壓罐維持穩(wěn)壓,；當(dāng)消防管網(wǎng)的壓力下降至某一設(shè)定值時(shí)，變頻穩(wěn)壓泵自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)恒壓穩(wěn)壓（自動(dòng)喚醒）,。變頻穩(wěn)壓是間歇工作的,，停歇的時(shí)間很長，沒必要設(shè)置備用泵,，以降低造價(jià),。
當(dāng)接到消防信號(hào)后，由PLC控制主消防泵（第 一臺(tái)）工頻啟動(dòng),，投入消防,。其他各臺(tái)消防泵（含消防備用泵）由裝在消防管網(wǎng)上的電接點(diǎn)壓力表控制自動(dòng)投入或自動(dòng)退出。具體控制方式如下：在主消防泵已投入運(yùn)行的條件下,，如管網(wǎng)壓力不足（低于電接點(diǎn)壓力表設(shè)定的最 低消防壓力）,，則由PLC控制，下一臺(tái)消防泵（包括備用泵）自動(dòng)投入以提供充足的消防流量,。
消防結(jié)束,，PLC可以接受人工指令,，停止消防（所有消防泵停泵）。
3.ABB智能型變頻供水設(shè)備的應(yīng)用
變頻水泵的自動(dòng)睡眠和自動(dòng)喚醒控制方案已經(jīng)在具有PFC宏（泵和風(fēng)機(jī)控制）的ABB變頻器上應(yīng)用,。在自動(dòng)睡眠時(shí),，水泵自停，完全不消耗電能,，具有最 佳的節(jié)能效果,。在停泵期間，為了維持供水,，系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)小氣壓罐,，在變頻泵自動(dòng)睡眠期間，由小氣壓罐維持供水,。當(dāng)氣壓罐壓力降低至某一設(shè)定值時(shí),，變頻泵自動(dòng)喚醒，恢復(fù)恒壓供水,。
利用ABB變頻器的上述功能可以設(shè)計(jì)成以下系列的智能型變頻給水設(shè)備：
（1）智能型生活變頻給水設(shè)備,。
當(dāng)用水流量小于一臺(tái)泵的額定流量時(shí)，由變頻水泵B1變頻恒壓變量供水,；當(dāng)用水流量大于一臺(tái)泵在工頻情況下的額定流量時(shí),，工頻泵B21自動(dòng)投入與變頻泵B1并聯(lián)恒壓變量供水（當(dāng)準(zhǔn)變壓變量供水時(shí)，則每投入一臺(tái)工頻泵,，恒壓值上升一個(gè)臺(tái)階ΔP,，ΔP可按需設(shè)定）。
當(dāng)用水流量進(jìn)一步減少時(shí),，變頻水泵B1的轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降以維持恒壓供水,。當(dāng)用水流量接近于零（接近的程度由調(diào)試者確定）時(shí)，變頻泵以接近零流量的低速運(yùn)行,。當(dāng)?shù)退龠\(yùn)行T時(shí)間（T值可設(shè)定,，改變）時(shí)，變頻泵自停（睡眠）,，由氣壓罐維持供水,；當(dāng)氣壓罐壓力降至某一設(shè)定值時(shí)，變頻泵自動(dòng)啟動(dòng)（喚醒）以維持恒壓供水,。
具有恒壓（準(zhǔn)恒壓）供水控制功能的ABB變頻器（具有PFC應(yīng)用宏的ABB變頻器）具有以上控制功能,。該變頻器的一個(gè)可編程輸出繼電器可帶動(dòng)一臺(tái)工頻泵。當(dāng)工頻泵的數(shù)量多于可編程輸出繼電器的數(shù)目時(shí),，可用ND10模塊進(jìn)行擴(kuò)展,。
（2）智能型變頻穩(wěn)壓工頻消防給水設(shè)備。
B0為變頻穩(wěn)壓泵,，由具有恒壓供水控制功能的變頻器控制
B1,、B2,、B3為工頻消防泵，由PLC控制
平時(shí)由變頻恒壓泵向消防管網(wǎng)充水穩(wěn)壓使之處于準(zhǔn)備消防狀態(tài),。當(dāng)管網(wǎng)穩(wěn)壓至設(shè)定壓力時(shí)，穩(wěn)壓泵的流量接近于零并維持時(shí)間T（T可設(shè)定）,，變頻穩(wěn)壓泵自動(dòng)停泵（睡眠）休息,，由氣壓罐維持穩(wěn)壓；當(dāng)消防管網(wǎng)的壓力下降至某一設(shè)定值時(shí),，變頻穩(wěn)壓泵自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)恒壓穩(wěn)壓（自動(dòng)喚醒）,。變頻穩(wěn)壓是間歇工作的，停歇的時(shí)間很長,，沒必要設(shè)置備用泵,，以降低造價(jià)。
當(dāng)接到消防信號(hào)后,，由PLC控制主消防泵（第 一臺(tái)）工頻啟動(dòng),，投入消防。其他各臺(tái)消防泵（含消防備用泵）由裝在消防管網(wǎng)上的電接點(diǎn)壓力表控制自動(dòng)投入或自動(dòng)退出,。具體控制方式如下：在主消防泵已投入運(yùn)行的條件下,，如管網(wǎng)壓力不足（低于電接點(diǎn)壓力表設(shè)定的最 低消防壓力），則由PLC控制,，下一臺(tái)消防泵（包括備用泵）自動(dòng)投入以提供充足的消防流量,。
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