在設(shè)計(jì)工業(yè)供水工程時(shí)，首先就會(huì)考慮到恒壓供水與節(jié)能，除了大桶槽或虛耗能源的節(jié)流閥的恒壓維持方案外，還須防止泵浦快速啟停循環(huán)造成的壓力涌浪。由于如今的變頻技術(shù)在節(jié)能以及自動(dòng)化控制等方面有著顯著效果，因此采用風(fēng)機(jī)水泵變頻器 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)VFD）來(lái)控制完成恒壓供水是一個(gè)絕佳解決方法。由于通用型VFD是通過(guò)外部PLC或PID控制器來(lái)接受運(yùn)轉(zhuǎn)指令的，在整合調(diào)整時(shí)較為麻煩且耗時(shí)。杭州三科的SKI600系列水泵風(fēng)機(jī)專(zhuān)用VFD通過(guò)構(gòu)建內(nèi)建泵浦控制邏輯，有效的簡(jiǎn)化了供水系統(tǒng)的恒壓調(diào)速控制系統(tǒng)。

一、變頻恒壓供水設(shè)備的特性

這里先了解下電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：其中P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)，S為轉(zhuǎn)差率，f為供電頻率，n為電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。從公式可以看出，電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率即可平滑 地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而可以連續(xù)方便地改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。風(fēng)機(jī)是泵類(lèi)負(fù)載，屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n,H∝n2,P∝n3，即流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速立方成正比。

通過(guò)上述分析后，我們可以了解到通過(guò)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速就可簡(jiǎn)單地改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，保證空氣燃料比的優(yōu)化；通過(guò)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，可以有效保證系統(tǒng)期望的工況，降低系統(tǒng)的電損耗。在監(jiān)控系統(tǒng)中使用變頻調(diào)速技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)、自由停車(chē)。電機(jī)均通過(guò)SKI600或軟啟動(dòng)從0—50HZ作緩慢加速啟動(dòng)，減少了機(jī)泵因突然高速起動(dòng)所帶來(lái)的影響，降低了設(shè)備在直接啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的啟動(dòng)電流，防止了電網(wǎng)的過(guò)度沖擊；

（2）提升功率因數(shù)，改善電機(jī)電源質(zhì)量，保證電機(jī)的功率與實(shí)際負(fù)荷相匹配，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的目的；

（3）避免機(jī)泵的產(chǎn)生喘振現(xiàn)象，使機(jī)泵運(yùn)行處于較好工況狀態(tài)；

（4）自動(dòng)化控制構(gòu)成便捷，使被調(diào)節(jié)量得到更平穩(wěn)的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

使用變頻調(diào)速技術(shù)不僅調(diào)節(jié)方便，而且節(jié)能效果也是很明顯的，設(shè)電機(jī)額定功率為PN，額定轉(zhuǎn)速為nN,轉(zhuǎn)速為n時(shí)實(shí)際輸出功率為P，則節(jié)能（用功率表示）△P可以表示為：如取，則△P=0.67PN,即節(jié)能效果在理想情況下可達(dá)到67%，可見(jiàn)只要采用變頻調(diào)速技術(shù)，用變頻調(diào)速其節(jié)能效果是很顯著的。

二、基于變頻調(diào)速的恒壓供水控制系統(tǒng)

基于變頻調(diào)速的恒壓供水控制系統(tǒng)如上所示。在圖1控制系統(tǒng)中，壓力及流量是泵浦控制的兩個(gè)重要參數(shù)。SKI600可借助壓力或流量傳感器回傳的電壓或電流信號(hào)持續(xù)跟蹤壓力及流量，泵浦按預(yù)先設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)方式工作或停止,可大幅度節(jié)電并延長(zhǎng)馬達(dá)及泵浦的使用壽命。控制多臺(tái)泵浦為了提高流量，可使用一臺(tái)以上泵浦組成控制系統(tǒng)，SKI600可使用內(nèi)建Relay(或選購(gòu)Relay卡)控制額外泵浦在需要時(shí)的啟動(dòng)或停止，以維持恒壓。

通過(guò)調(diào)試SKI600的參數(shù)，能夠避免設(shè)備的頻繁啟動(dòng)，將泵浦之間的壓力平滑的轉(zhuǎn)移同時(shí)維持在容許的誤差范圍。SKI600能夠控制任何由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵浦，內(nèi)建較小速度設(shè)定點(diǎn)可符合深井泵電機(jī)制造廠家的低速度需求。而且由于SKI600可以通過(guò)使用V/F曲線，設(shè)定提供低速能達(dá)到99%的額定轉(zhuǎn)矩，提供正排量泵浦低轉(zhuǎn)速時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩，使用者不必加大VFD與電機(jī)容量，在使用透平泵浦時(shí)可消除危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速。

三、結(jié)束語(yǔ)

由于各類(lèi)水站與供配水站都廣泛使用泵浦控制系統(tǒng)，本文只是介紹了其中較簡(jiǎn)單的一種應(yīng)用狀態(tài)。SKI600作為三科變頻器生產(chǎn)是系列產(chǎn)品，具備廣泛的適應(yīng)性，若廣大客戶有意咨詢合作歡迎電話聯(lián)系。