一、选题的目的意义
在我国,节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示:中国的单位国民经济
总产值所消耗的电是美国、德国等的 4 倍左右,消耗的水是他们的 2 倍左右。我国的大量用
电设备中,风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的 50%左右,若推广新型电机调速技术,可节
电 40%左右,即可以节约全国发电量的 1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,
因此,在我国一方面水电供给紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人.节电节水,不仅潜力巨大。
近十年来,变频技术的应用在我国有很大的发展,并取得了良好的效果。可以说,变频
技术已为大多数用户所接受。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等
优点,使我国供水行业的技术装备水平从 90 年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统
实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时
保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中得到
了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能也越来越强。充分利用变频器
内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着
非常重要的意义。
二、国内外研究现状
城市节能供水的发展可分为以下三个阶段:
第一阶段为简单的水塔形式,该形式结构简单,功能单一,对水泵电机的保护措施不完
善,电机启动频繁,减少电机的使用寿命。
第二阶段是压力罐的形式,该形式安装方便,控制系统简单,但是不能根据用户端的需
求精确控制供水量。
第三阶段主要是采用变频技术,该系统设计功能完善,能够根据用户端的需求精确控制
电机的转速,使用户端的供水压力精确的控制在设定值上,对水泵电机的保护非常完善,延
长水泵电机的使用寿命,该系统的性价比高。
三、主要研究内容
(1) PLC 容量和性能要与任务相适应,PLC 运行速度要满足实时控制的要求;
(2) 变频器的容量要与驱动水泵的电机功率相匹配,变频调速方式选择适当;
(3) 压力变送器和传感器接线形式要与 PLC 的 I/O 接口相匹配;
(4)系统具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护,故障
报警等功能。
(5) PLC程序的编制。
(6)系统可靠性设计。
(7)安装调试分析。