２水泵变频调速控制系统的设计
　　变频调速器的控制可以是自动的，也可以是手动的。目前，国内在水泵控制系统中使用变频调速技术，大部分是在开环状态下，即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值，以达到调速目的。本水泵变频调速控制系统设计，根据工厂生产工艺上所需冷却水供水要求，考虑若干方面的因素，采用闭环调速控制。本水泵变频调速控制系统原理框图如图２所示。
　　系统主要由四部分组成：
　　（１）控制对象：电机功率１００ｋＷ，额定电流１８３Ａ；水泵配用功率１００ｋＷ，流量７９２ｍ／ｈ，轴功率８０．３ｋＷ，扬程３２．３ｍ。
　　（２）变频调速器：选用ＦＲＮ１１０／Ｐ９Ｓ－４，适配通用电动机功率１１０ｋＷ，额定容量１６０ｋＶＡ，额定电流２１０Ａ。一般用于连续运转的混合的变频器容量选择的基本方法是：变频器额定输出电流大于１．１倍电动机的额定电流。
　　（３）压力测量变送器（ＰＴ）：选用ＤＬＫ１００－ＯＡ／０－１Ｍｐａ。用于控制水管出口压力，并将压力信号变换为４～２０ｍＡ的标准电信号，再输入调节器。
　　（４）调节器（ＰＩＤ）：选用ＷＰ～Ｄ９０５，输入信号４～２０ｍＡ，输出为ＰＩＤ控制信号４～２０ｍＡ。
　　系统的控制过程为：由压力测量变送器将水管出口压力测出，并转换成与之相对应的４～２０ｍＡ标准电信号，送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较，得出偏差。其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号，该信号直接送到变频调速器，从而使变频器将输入为３８０Ｖ／５０Ｈｚ的交流电变成输出为０～３８０Ｖ／０～４００Ｈｚ连续可调电压与频率的交流电，直接供给水泵电机。
　　３运行效果分析
　　水泵电机装上变频调速器后，节能效果非常显著，经过实测，比未装变频器节约５３％左右的电能，而且生产工艺稳定。采用变频调速器前后实测的有关数据如表１、表２所示。
　　从表中数据对比结果分析可知：
　　（１）节能效果非常显著，采用变频调速技术后，提高了电机的功率因数，减少了无功功率消耗。月平均节约电能３１９１８ｋＷ．ｈ，月平均节电率为５３％，按目前工业电价０．６７元／ｋＷ．ｈ计，每月可以产生直接经济效益２万余元，具有明显的经济效益。
　　（２）采用变频调速技术后，电机定子电流下降６４％，电源频率下降４０％，水泵出水压力降低５７％。由（上接第３９页）
　　于电机水泵的转速普遍下降，电机水泵运行状况明显改善，延长了设备的使用寿命，降低了设备的维修费用。同时，由于变频器启动和调速平稳，减少了对电网的冲击。
　　（３）采用变频调速技术后，由于水泵出口阀全开，消除了阀门因节流而产生的噪音，改善了工人的工作环境。同时，克服了平常因调节阀故障对生产带来的影响，具有显著的社会效益。
　　（４）系统采用闭环控制，参数超调波动范围小，偏差能及时进行控制。变频器的加速和减速可根据工艺要求自动调节，控制精度高，能保证生产工艺稳定，提高了产品的质量和产量。
　　（５）由于变频调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能，提高了电机水泵运行的可靠性。
　　综上所述，变频调速技术用于水泵控制系统，具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点。在大力提倡节约能源的今天，推广使用这种集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高科技节能装置，对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。可以说，变频调速技术是一项利国利民、有广泛应用前景的高新技术。