So với bồn chứa và tháp nước truyền thống, hệ thống cấp nước áp suất không đổi tần số biến đổi có ưu điểm là áp suất cấp nước ổn định, tiết kiệm năng lượng cao, độ tin cậy cao và không gây ô nhiễm nguồn nước. Bài viết này lấy ví dụ về một nhà máy cấp nước sử dụng biến tần để điều khiển ba máy bơm nhằm đạt được áp suất cấp nước không đổi, đồng thời giới thiệu chi tiết về một loạt các bộ biến tần chuyên dụng cho cấp nước và ứng dụng của chúng trong các hệ thống cấp nước áp suất không đổi.
Giới thiệu
Hệ thống cấp nước là một bộ phận không thể thiếu và quan trọng trong sản xuất và đời sống quốc gia. Phương pháp cấp nước truyền thống chiếm diện tích lớn và dễ gây ô nhiễm nguồn nước. Nhược điểm chính là áp lực nước không thể duy trì ổn định, dẫn đến một số thiết bị hoạt động không bình thường. Công nghệ điều chỉnh tốc độ biến tần là công nghệ điều chỉnh tốc độ vô cấp động cơ AC tiên tiến. Trong bối cảnh nhu cầu ngày càng cấp thiết về an toàn sản xuất và chất lượng cấp nước, giải pháp cung cấp nước áp lực ổn định thông qua điều chỉnh tốc độ biến tần đang ngày càng được công chúng đón nhận.
Thiết bị và hình ảnh ứng dụng tại chỗ
Ứng dụng tại chỗ này dành cho một nhà máy cấp nước ở Thâm Quyến. Cần một bộ biến tần 4kW để điều khiển ba máy bơm nước nhằm duy trì áp suất nước ổn định. Bộ biến tần cần tự động điều chỉnh tốc độ theo áp suất nước thực tế và xác định xem máy bơm thứ hai và thứ ba có cần được đưa vào vận hành để tham gia cấp nước hay không.
Lý thuyết điều khiển
sơ đồ kiểm soát
Hệ thống cấp nước được trang bị cảm biến áp suất trên trang web chính thức của nhà cung cấp nước, chuyển đổi tín hiệu áp suất nước thành tín hiệu dòng điện 4-20mA phù hợp với bộ biến tần. Khi hệ thống hoạt động, cảm biến áp suất phát hiện áp suất nước theo thời gian thực và bộ biến tần nhận tín hiệu áp suất. Chênh lệch giữa tín hiệu áp suất thực tế và tín hiệu áp suất được cung cấp được điều chỉnh để tạo thành hệ thống vòng kín áp suất. Bộ biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ bơm nước bằng cách thay đổi tần số thông qua đầu ra PID. Tuy nhiên, giới hạn trên và dưới của tốc độ vận hành của bơm tần số thay đổi hạn chế khả năng xử lý lượng nước tiêu thụ của một bơm đơn lẻ trong các giai đoạn cao điểm và thấp điểm. Bộ biến tần chuyên dụng cấp nước áp suất không đổi CT110 do Công ty TNHH Công nghệ Đổi mới Khoa học Kỹ thuật Đông Lịch Thâm Quyến phát triển kết hợp tình huống trên để mở rộng logic chuyên dụng cấp nước. Thông qua hai rơle phụ trợ và số lượng đơn vị được kích hoạt, nó tự động điều chỉnh lượng nước tiêu thụ đỉnh và đáy để đảm bảo áp suất không đổi trong mạng lưới cấp nước và đáp ứng nhu cầu sử dụng nước của người dùng.
Giải thích logic cấp nước CT110
Bộ biến tần chuyên dụng dòng CT110 được tích hợp logic cấp nước chuyên biệt và điều khiển PID tối ưu, đảm bảo áp suất nước ổn định. Đồng thời, nó tự động xử lý logic thêm và bớt bơm, tự động điều chỉnh tần số trong quá trình thêm và bớt bơm, đảm bảo áp suất nước ổn định và có thể kiểm soát được trong quá trình thêm và bớt bơm.
Logic cung cấp nước được giải thích như sau
1. Logic bổ sung bơm: Khi áp suất nước tiếp tục thấp hơn áp suất cài đặt, bộ biến tần sẽ tăng tốc và chạy. Khi bộ biến tần tăng tốc đến điểm tần suất bổ sung bơm (F13.01), nếu áp suất nước vẫn thấp hơn (tỷ lệ phần trăm áp suất nước cài đặt) (tỷ lệ phần trăm dung sai áp suất bổ sung bơm F13.02), thì số lượng bơm nước hiện tại không đủ để sử dụng và cần bổ sung thêm bơm. Sau khi đạt đến thời gian trễ bổ sung bơm, rơle phụ sẽ hoạt động và bơm sẽ chạy.
2. Logic phụ trợ bơm: Bơm mới được lắp đặt là bơm tần số công suất, có thể gây ra sự tăng áp lực nước đột ngột trong quá trình bơm. Do đó, bơm tần số biến thiên sẽ tự động giảm tần số trong quá trình bơm để tránh áp lực nước quá mức. Thời gian giảm tốc của bơm tần số biến thiên tại thời điểm này được xác định bởi F08.01.
3. Logic giảm áp bơm: Khi áp suất nước tiếp tục cao hơn áp suất cài đặt, bộ biến tần sẽ chạy ở tốc độ chậm. Khi bộ biến tần giảm tốc đến điểm tần số giảm áp bơm (F13.04), nếu áp suất nước vẫn thấp hơn (phần trăm áp suất nước cài đặt) + (phần trăm dung sai áp suất giảm áp bơm F13.05), thì số lượng bơm nước hiện tại được coi là quá nhiều và cần giảm công suất bơm. Sau khi đạt đến thời gian trễ giảm áp bơm, rơle phụ sẽ hoạt động và bơm sẽ chạy tại thời điểm này.
4. Logic phụ trợ giảm áp bơm: Bơm mới giảm áp là bơm tần số công suất, có thể gây ra hiện tượng giảm áp suất nước đột ngột trong quá trình giảm áp bơm. Do đó, trong quá trình giảm áp bơm, bơm tần số biến thiên sẽ tự động tăng tần số để tránh áp suất nước thấp khi lắp bơm. Thời gian tăng tốc của bơm tần số biến thiên tại thời điểm này được xác định bởi F08.00.
5. Logic chức năng ngủ: Khi bơm phụ đã dừng mà áp lực nước vẫn còn cao, bộ biến tần sẽ chạy ở tốc độ chậm hơn. Khi tần số của bộ biến tần thấp hơn tần số giảm của bơm, bộ biến tần sẽ tự động ngủ và bàn phím sẽ hiển thị trạng thái "NGỦ".
6. Logic ngủ và thức: Trong trạng thái ngủ của biến tần, khi áp suất nước thấp, tần số cài đặt được tính toán bởi PID cao hơn tần số thức, và áp suất hiện tại thấp hơn (tỷ lệ phần trăm áp suất nước cài đặt) - (tỷ lệ phần trăm dung sai áp suất thức F13.02), thì bơm biến tần được coi là cần phải chạy. Sau khi trì hoãn thức, bơm biến tần sẽ ở trạng thái ngủ và thức.
7. Ưu tiên điều khiển bơm nước: Ưu tiên tham gia vận hành của bơm nước là: bơm biến tần > bơm phụ 1 > bơm phụ 2. Nghĩa là khi cần thêm bơm thì trước tiên thêm bơm biến tần, sau đó là bơm phụ 1, cuối cùng là bơm phụ 2; khi cần giảm bơm thì trước tiên giảm bơm phụ 2, sau đó giảm bơm phụ 1, cuối cùng giảm biến tần sang chế độ ngủ và chờ.
Giới thiệu về bộ biến tần cấp nước Dongli Sci Tech CT100
Biến tần CT110 dựa trên hệ thống điều khiển DSP, áp dụng công nghệ điều khiển vector tự do PG hàng đầu trong nước, kết hợp với nhiều phương pháp bảo vệ, có thể áp dụng cho động cơ không đồng bộ và mang lại hiệu suất truyền động tuyệt vời. Sản phẩm đã cải thiện đáng kể khả năng sử dụng và khả năng thích ứng với môi trường của khách hàng về thiết kế ống gió, cấu hình phần cứng và chức năng phần mềm.
Tính năng kỹ thuật
◆ Logic chuyên dụng cấp nước: Dựa trên điều kiện làm việc tại chỗ, logic cấp nước cung cấp hiệu suất kiểm soát áp suất không đổi ổn định hơn.
◆ Tự học thông số động cơ chính xác: Tự học chính xác các thông số động cơ quay hoặc đứng yên, dễ dàng gỡ lỗi, vận hành đơn giản, cung cấp độ chính xác điều khiển và tốc độ phản hồi cao hơn.
Điều khiển V/F vector hóa: bù sụt áp stato tự động, điều khiển VF cũng có thể đảm bảo đặc tính mô-men xoắn tần số thấp tuyệt vời.
◆ Chức năng giới hạn dòng điện và điện áp bằng phần mềm: Kiểm soát điện áp và dòng điện tốt giúp giảm hiệu quả số lần bảo vệ cho bộ biến tần.
◆ Nhiều chế độ phanh: Cung cấp nhiều chế độ phanh để đỗ xe nhanh chóng.
Thiết kế có độ tin cậy cao: Với điểm quá nhiệt tổng thể cao hơn và mức độ bảo vệ tốt, sản phẩm phù hợp hơn với môi trường sử dụng của ngành cấp nước.
◆ Chức năng khởi động lại theo dõi tốc độ: Khởi động động cơ quay một cách trơn tru và không va đập.
◆ Chức năng tự động điều chỉnh điện áp: Khi điện áp lưới thay đổi, nó có thể tự động duy trì điện áp đầu ra không đổi.
Bảo vệ lỗi toàn diện: chức năng bảo vệ quá dòng, quá áp, thấp áp, quá nhiệt, mất pha, quá tải, v.v.
Phần kết luận
Áp dụng công nghệ điều khiển biến tần vào lĩnh vực cung cấp nước áp suất không đổi, một mô-đun điều khiển chuyên dụng được bổ sung để cung cấp giải pháp cung cấp nước áp suất không đổi tối ưu. Việc sử dụng bộ biến tần chuyên dụng này để lắp ráp hệ thống điều khiển tự động cấp nước có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, tự động hóa cao, chức năng bảo vệ toàn diện, vận hành đáng tin cậy, dễ vận hành, tiết kiệm nước và năng lượng đáng kể, đặc biệt là chất lượng nước không gây ô nhiễm thứ cấp, và hiệu quả chi phí tuyệt vời.