图7-7 控制系统硬件组成图
该系统采用3台水泵变频运行实现恒压供水,在自动运行方式下,PLC控制变频器软启动2#泵,此时2#泵进入变频运行状态,其转速逐渐升高。当供水量Q< Qmax/3时(Qmax为3台水泵全部工频运行时的最大流量),PLC根据供水量的变化自动调节2#泵的转速,以保证所需的供水压力。当用水量Q在Qmax/3和2Qmax/3之间时,2#泵已不能提供用户所需的用水量。这时PLC发出指令启动1#泵,使1#泵进入工频电源运行状态。2#泵的转速由用户的用水量决定,以保证供水系统最不利点所需的供水压力。当2Qmax/3<Q<Qmax时,PLC发出指令,再将2#泵置于工频电源运行状态,同时3#泵软启动,进入变频运行工况。此时3#泵的转速由用户的用水量确定,以保证供水系统最不利点的供水压力恒定。
当外供水量减少至Qmax/3<Q<2Qmax/3时,3#泵的转速逐渐降至接近于零,此时PLC发出3#泵退出运行指令。在3#泵退出运行后,2#泵处于变频运行工况,其转速仍由外供水量决定。当外供水量继续减少至Q< Qmax/3时,PLC发出1#泵退出运行指令,此时2#泵仍处于变频运行工况。当外供水量再增至Qmax/3<Q<2Qmax/3时,PLC发出1#泵启动指令,如此往复循环以实现系统的恒压供水。
2.自动切换变频/工频运行功能
变频器提供3种不同的工作方式供选择。
方式0:基本工作方式。变频器始终固定驱动一台泵并实时根据其输出频率控制其他水泵启停。当变频器的输出频率达到最高频率时,启动一台水泵进入工频电源运行状态;当变频器的输出频率达到最小频率时,则使最后启动的水泵停止运行。由此控制增减工频运行水泵的台数。
方式1:交替方式。变频器通常固定驱动某台水泵,并实时根据输出频率使其他水泵进入工频电源运行状态。此方式与方式0的不同之处在于,若前一次水泵启动的顺序是1#泵→2#泵,当变频器输出停止时,下一次启动顺序变为2#泵→1#泵。
方式2:直接方式。当输入信号时变频器启动第一台水泵。当该水泵达到最高频率时,变频器将该水泵切换到工频电源运行状态,变频器启动下一台水泵变频运行。停止运行时,先停止最先启动的水泵。
如果变频器仅仅承担软启动的任务,不作调速运行,则在变频器带动电动机运转到额定转速后,就要将电动机切换到工频运行状态,变频器可以再去启动其他的电动机。例如,母管制多泵恒压供水系统就是一个典型的例子。当水压过高需要停泵时,为了避免“水锤效应”,也不允许突然切断水泵电源,而要求逐渐降低水泵转速缓慢停车。这时就需要将电动机再切换到变频器驱动方式,实现减速停车。这样就不可避免地要进行工频电源和变频器之间的相互切换操作,以满足生产工艺的要求和达到节能的目的。
(1)切换控制方式
在交流变频调速场合,在许多情况下为了实现节能、软启动、维修,或者由一台变频器控制多台电机(一控多)时,需要实现变频器和工频电源之间的切换控制。常用的切换控制方式有下列几种。
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