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浅析水厂供水设备中变频调速技术的应用与控制
水厂供水设备中变频调速技术的应用与控制
随着科技的不断发展和经济的高速增长，人们对工业生产和社会生活的水资源需求也越来越大。而水厂作为水资源的重要供应单位，其供水设备的运转稳定性、节能性、自动化程度都被提出了更高的要求。而变频调速技术，正是解决供水设备在运转过程中各种问题的一种有效技术手段。
一、变频调速技术的概念与原理
变频调速技术是一种通过改变电机的转速进行调节的技术方式。它的实现原理是通过将直流电源先转换为交流电源，再将交流电源通过变频器将其转换为特定频率、特定电压的交流电源，进而控制电机转速的技术。其工作过程中，将所需的高频电源输入到电机转子中，相当于施加给电机一定大小的电力，而通过改变输出频率和电压大小达到调速效果，同样也能实现过载保护、恒转矩调速、制动等多种机电保护功能。
二、变频调速技术在水厂供水设备中的应用
1、泵站供水
变频调速技术在泵站供水方面的应用需要从多个方面来考虑。
首先，泵的输出功率与泵流量之间成大致平方比例关系，而当流量需求变化时，传统的方式一般是通过阀门开度调控来实现，这样不仅效率低下，而且在使用过程中对水泵也会产生严重的损坏。而变频调速的技术可以直接控制水泵的转速，从而直接控制水泵的流量，相较于传统的调控方式更加高效可靠。
其次，泵站常会有多台泵共同供水，而这些泵的变量参数存在差异，不同泵之间的流量、压力等参数都会存在较大差异，如果以传统方式调控时，对于不同泵之间，总会存在一些泵过度运行，或是其他泵的压力不足等问题，而变频调速技术在这种情况下不会出现类似的问题，不同泵之间的运转效率得到了大大提高。
2、中央空调水供应
中央空调系统中水的供应就需要变频调速技术的应用。
变频调速技术可以按照需求启动或停止水泵，同时还可以控制水泵的转速和流量，达到优化的能耗状态。在系统运行过程中，随着气温与时间的变化，变频调速技术可以自动调整供水流量水压，保证系统运转的稳定性降低能耗。
3、给水压力控制
给水压力在供水系统中起着极为重要的作用。为了保证给水压力足够，一般需要将一定数量的水泵并联运行，但是不同的水泵，作用的压力大小是差异较大，如何通过不同水泵协同配合实现系统的稳定运转是难点。
而变频调速技术恰好可以克服这个问题，通过分析系统的运行状况，对输出频率进行控制，以保证压力的稳定性，同时水泵的并联运行量也得到了最大程度的利用。
三、变频调速技术在水厂供水设备中的控制
变频调速技术在水厂供水设备中的控制方法主要有以下几种。
1、基于控制模式的控制方法
这种控制方式是将所需的控制方式和动作按照一定步骤预先输入到控制器中，经控制器进行逐步执行，达到程序化控制的效果。
2、基于模糊控制的控制方法
这种方法是按照程控逻辑在对水泵设备进行控制，同时依靠输入的控制的精确度也在不断提高之中，同时通过对水厂供水设备的水压、流量等参数作为反馈信息在不断实时调整。
3、基于PID算法的控制方法
PID算法是比较常用的控制方法，其控制对象对于输入反馈的质量有很大的依赖性。常见的电机速度控制及压力控制，均采用PID算法。
四、变频调速技术在水厂供水设备中的优势
1、节能效果显著
变频调速技术可以随着需要改变电机转速，从而调节泵站供水流量，做到能够动态调节。得到了较好的节约能源效果。
2、运转稳定性强
变频调速技术控制后水泵、水供给设备始终保持恒定的流量、压力等指标，可以保证设备的稳定性。
3、安全性高
变频调速技术可以实现很多自动化控制功能，具备严谨性和精细性高的控制安全型。
综上所述，变频调速技术已经成为水厂供水设备中的主流技术。其在节能、时效、避免浪费等方面的优点，可以为水厂运营管理做出很大的贡献。同时，在控制技术方面的不断提高，将使得变频调速技术在未来的发展中有更为广泛的应用。