در مقایسه با مخازن و برجهای آب سنتی، سیستم تامین آب با فشار ثابت فرکانس متغیر مزایایی از جمله فشار پایدار تامین آب، نرخ بالای صرفهجویی در انرژی، قابلیت اطمینان خوب و عدم آلودگی منابع آب را دارد. این مقاله به عنوان مثال یک کارخانه تامین آب را در نظر میگیرد که از یک مبدل فرکانس برای راهاندازی سه پمپ برای دستیابی به تامین آب با فشار ثابت استفاده میکند و مقدمهای مفصل بر مجموعهای از مبدلهای فرکانس اختصاصی برای تامین آب و کاربرد آنها در سیستمهای تامین آب با فشار ثابت ارائه میدهد.
مقدمه
سیستم آبرسانی بخش ضروری و مهمی از تولید و زندگی ملی است. روش سنتی آبرسانی مساحت زیادی را اشغال میکند و مستعد آلودگی آب است. عیب اصلی این روش این است که فشار آب را نمیتوان ثابت نگه داشت و در نتیجه برخی از تجهیزات به درستی کار نمیکنند. فناوری تنظیم سرعت فرکانس متغیر، یک فناوری بالغ برای تنظیم سرعت بدون پله موتور AC است. با توجه به تقاضای فزاینده برای تولید ایمن و کیفیت آبرسانی، راهحل تأمین آب با فشار ثابت از طریق تنظیم سرعت فرکانس متغیر، بیش از پیش توسط عموم مردم شناخته میشود.
تجهیزات و تصاویر کاربردی در محل
این درخواست در محل برای یک کارخانه آبرسانی در شنژن است. یک مبدل فرکانس ۴ کیلوواتی برای کنترل سه پمپ آب جهت دستیابی به تامین آب با فشار ثابت مورد نیاز است. مبدل فرکانس باید به طور خودکار سرعت را با توجه به وضعیت واقعی فشار آب تنظیم کند و تعیین کند که آیا پمپهای دوم و سوم برای مشارکت در تامین آب نیاز به راهاندازی دارند یا خیر.
نظریه کنترل
طرح کنترل
سیستم آبرسانی مجهز به سنسورهای فشار در وبسایت رسمی آبرسانی است که سیگنال فشار آب را به یک سیگنال جریان 4-20 میلیآمپر قابل قبول برای مبدل فرکانس تبدیل میکنند. هنگامی که سیستم در حال کار است، سنسور فشار، فشار آب را به صورت بلادرنگ تشخیص میدهد و مبدل فرکانس، سیگنال فشار را دریافت میکند. تفاوت بین سیگنال فشار واقعی و سیگنال فشار داده شده برای تشکیل یک سیستم حلقه بسته فشار تنظیم میشود. مبدل فرکانس با تغییر فرکانس از طریق خروجی PID، سرعت موتور پمپ آب را تنظیم میکند. با این حال، محدودیتهای بالا و پایین سرعت عملکرد پمپ فرکانس متغیر، توانایی یک پمپ واحد را برای مقابله با دورههای اوج و غیر اوج مصرف آب محدود میکند. مبدل فرکانس اختصاصی آبرسانی فشار ثابت CT110 که توسط شرکت فناوری نوآوری علمی-فناوری شنژن دونگلی توسعه یافته است، شرایط فوق را برای گسترش منطق اختصاصی آبرسانی ترکیب میکند. از طریق دو رله کمکی و تعداد واحدهای فعال، به طور خودکار مصرف آب اوج و دره را تنظیم میکند تا فشار ثابت در شبکه آبرسانی تضمین شود و نیازهای آب کاربران برآورده شود.
توضیح منطق تامین آب CT110
مبدل فرکانس اختصاصی سری CT110 دارای منطق خاص آبرسانی داخلی و کنترل PID بهینه شده برای اطمینان از فشار آب ثابت است. در عین حال، به طور خودکار منطق اضافه و کم کردن پمپها را پردازش میکند و فرکانس را در طول مراحل اضافه و کم کردن پمپ به طور خودکار تنظیم میکند تا اطمینان حاصل شود که فشار آب در طول فرآیند اضافه و کم کردن پمپ پایدار و قابل کنترل باقی میماند.
منطق تامین آب به شرح زیر توضیح داده شده است
۱. منطق اضافه کردن پمپ: وقتی فشار آب همچنان کمتر از فشار تنظیم شده باشد، مبدل فرکانس شتاب میگیرد و کار میکند. وقتی مبدل فرکانس تا نقطه فرکانس اضافه کردن پمپ (F13.01) شتاب میگیرد، اگر فشار آب هنوز کمتر از (درصد فشار آب تنظیم شده) (درصد تحمل فشار اضافه کردن پمپ F13.02) باشد، در نظر گرفته میشود که تعداد فعلی پمپهای آب برای استفاده کافی نیست و باید پمپهای آب بیشتری اضافه شود. پس از رسیدن به زمان تأخیر اضافه کردن پمپ، رله کمکی عمل میکند و پمپ کار میکند.
2. منطق کمکی پمپ: پمپ جدید اضافه شده یک پمپ فرکانس قدرت است که ممکن است باعث افزایش سریع فشار آب در طول فرآیند پمپاژ شود. بنابراین، پمپ فرکانس متغیر به طور خودکار فرکانس خود را در طول فرآیند پمپاژ کاهش میدهد تا از فشار بیش از حد آب جلوگیری شود. زمان کاهش سرعت پمپ فرکانس متغیر در این زمان توسط F08.01 تعیین میشود.
۳. منطق کاهش سرعت پمپ: وقتی فشار آب همچنان بالاتر از فشار تنظیم شده باشد، مبدل فرکانس با سرعت کمتری کار میکند. وقتی مبدل فرکانس به نقطه فرکانس کاهش سرعت پمپ (F13.04) کاهش سرعت میدهد، اگر فشار آب هنوز کمتر از (درصد فشار آب تنظیم شده) + (درصد تحمل فشار کاهش سرعت پمپ F13.05) باشد، در نظر گرفته میشود که تعداد فعلی پمپهای آب زیاد است و عملکرد پمپ باید کاهش یابد. پس از رسیدن به زمان تأخیر کاهش سرعت پمپ، رله کمکی عمل میکند و پمپ در این زمان کار میکند.
4. منطق کمکی کاهش دور پمپ: پمپ جدید کاهش دور، یک پمپ فرکانس قدرت است که ممکن است باعث افت سریع فشار آب در طول فرآیند کاهش دور پمپ شود. بنابراین، در طول فرآیند کاهش دور پمپ، پمپ فرکانس متغیر به طور خودکار فرکانس را افزایش میدهد تا از فشار کم آب هنگام اضافه کردن پمپ جلوگیری شود. زمان شتابگیری پمپ فرکانس متغیر در این زمان توسط F08.00 تعیین میشود.
۵. منطق عملکرد خواب: وقتی پمپهای کمکی متوقف شدهاند و فشار آب هنوز بالاست، مبدل فرکانس با سرعت کاهشیافته کار میکند. وقتی فرکانس مبدل فرکانس پایینتر از نقطه فرکانس کاهش پمپ باشد، مبدل فرکانس بهطور خودکار به خواب میرود و صفحهکلید وضعیت "خواب" را نمایش میدهد.
۶. منطق خواب و بیدار شدن: در حالت خواب مبدل فرکانس، وقتی فشار آب کم است، فرکانس تنظیم شده محاسبه شده توسط PID بیشتر از فرکانس بیدار شدن تنظیم شده است و فشار فعلی کمتر از (درصد فشار آب تنظیم شده) - (درصد تحمل فشار بیدار شدن F13.02) است، فرض بر این است که پمپ مبدل فرکانس باید کار کند. پس از یک تأخیر بیدار شدن، پمپ مبدل فرکانس خواب رفته و بیدار میشود.
۷. اولویت کنترل پمپ آب: اولویت مشارکت پمپ آب در بهرهبرداری عبارت است از: پمپ فرکانس متغیر>پمپ کمکی ۱>پمپ کمکی ۲. یعنی وقتی لازم است پمپ اضافه شود، ابتدا یک پمپ فرکانس متغیر، سپس پمپ کمکی ۱ و در نهایت پمپ کمکی ۲ اضافه شود؛ وقتی لازم است پمپ کاهش یابد، ابتدا پمپ کمکی ۲ کاهش یابد، سپس پمپ کمکی ۱ کاهش یابد و در نهایت مبدل فرکانس به حالت خواب و آماده به کار کاهش یابد.
مقدمهای بر مبدل فرکانس ویژه آبرسانی Dongli Sci Tech CT100
مبدل فرکانس CT110 مبتنی بر سیستم کنترل DSP است و از فناوری کنترل برداری بدون PG پیشرو در داخل کشور، همراه با روشهای حفاظتی چندگانه، بهره میبرد که میتواند برای موتورهای آسنکرون اعمال شود و عملکرد رانندگی عالی را ارائه دهد. این محصول از نظر طراحی مجرای هوا، پیکربندی سختافزار و عملکرد نرمافزاری، قابلیت استفاده مشتری و سازگاری با محیط را تا حد زیادی بهبود بخشیده است.
ویژگیهای فنی
◆ منطق اختصاصی تامین آب: بر اساس شرایط کاری در محل، منطق تامین آب عملکرد کنترل فشار ثابت پایدارتری را ارائه میدهد.
◆ خودآموزی دقیق پارامترهای موتور: خودآموزی دقیق پارامترهای موتور دوار یا ثابت، اشکالزدایی آسان، عملکرد ساده، ارائه دقت کنترل بالاتر و سرعت پاسخ.
کنترل V/F برداری: جبران خودکار افت ولتاژ استاتور، کنترل VF همچنین میتواند ویژگیهای گشتاور فرکانس پایین عالی را تضمین کند.
◆ تابع محدودکننده جریان و ولتاژ نرمافزاری: کنترل خوب ولتاژ و جریان به طور موثری تعداد دفعات حفاظت برای مبدل فرکانس را کاهش میدهد.
◆ حالتهای ترمز چندگانه: حالتهای ترمز چندگانه را برای پارک سریع فراهم میکند.
طراحی با قابلیت اطمینان بالا: با نقطه گرمایش کلی بالاتر و سطح حفاظت خوب، برای محیط استفاده در صنعت آبرسانی مناسبتر است.
◆ عملکرد راهاندازی مجدد با ردیابی سرعت: راهاندازی روان و بدون ضربه موتور دوار را محقق کنید.
◆ عملکرد تنظیم خودکار ولتاژ: هنگامی که ولتاژ شبکه تغییر میکند، میتواند به طور خودکار ولتاژ خروجی ثابتی را حفظ کند.
حفاظت جامع در برابر خطا: عملکردهای حفاظتی برای اضافه جریان، اضافه ولتاژ، کاهش ولتاژ، اضافه دما، قطع فاز، اضافه بار و غیره
نتیجهگیری
با اعمال فناوری کنترل تبدیل فرکانس در حوزه تأمین مایعات با فشار ثابت، یک ماژول کنترل اختصاصی اضافه شده است تا یک راهکار بهینه برای تأمین آب با فشار ثابت ارائه دهد. استفاده از این مبدل فرکانس اختصاصی برای مونتاژ یک سیستم کنترل خودکار تأمین آب، مزایایی از جمله سرمایهگذاری کم، اتوماسیون بالا، عملکردهای حفاظتی کامل، عملکرد قابل اعتماد، بهرهبرداری آسان، اثرات قابل توجه در صرفهجویی در مصرف آب و انرژی، به ویژه برای کیفیت آب بدون ایجاد آلودگی ثانویه، و مقرون به صرفه بودن عالی را به همراه دارد.