一、引言

在工廠供水和生活用水中，流量、壓力、揚程等參數都常隨工況的改變而變化，過去由于技術水平的限制，沒有一種合適的調速方法可以解決因這些時變量而帶來的負面影響，因此采用人工投切水泵，當用水量小的時候，切除多余的水泵；當用水量大的時候，投入必要的水泵。由于水泵的大小是固定的，某種用水量時，投入一臺供水量又多，切出一臺供水量又不足。由此可見，這種方法調節的精度低，還會造成電能浪費，水泵投切時對整個管網的沖擊大,水泵和電機一直處于高速運行中，縮短了機械系統和電氣系統的正常工作壽命。

近年來，隨著電力電子技術的發展，變頻調速技術已十分成熟，實踐證明在風機、水泵類負載中應用變頻調速可以節約20%～50%的電能，并且應用變頻調速以后可以帶來以下好處，其最大的優點就是具有明顯的節能效果及改善生產工藝，保持穩定壓力，不用人為的調節，使整個生產過程實現了自動化。

1、對現有電機實現軟起，軟停。解決電機因直接起動時對水泵和管網沖擊而產生的滴、漏、冒。在電機起動時對電網無任何的沖擊。

2、對電機實現各種保護功能，由于變頻器是集電力電子微控技術為一體的先進設備，它通過CPU所建立的電機模型與運行實測電機參數實現精確的矢量控制，并對電機進行完善的保護，如電機過載、過壓、欠壓、過熱、接地、電源缺相等。

3、根據工廠需要一次性完成參數設定，以后由變頻器根據供水的實際情況自動完成對水泵時變參數的調整，全部過程實現自動化。

4、延長了水泵和電機的使用壽命，變頻器自動調節運行頻率減緩水泵的磨損和電機老化；使整個管網始終保持在正常壓力下工作，減少維修量。

二、恒壓供水系統變頻改造方案

系統主要由3臺水泵、1臺森蘭SB200變頻器、壓力變送器、PLC等組成。鋼鐵企業的用水量都很大，水泵容量大，與此相配的管網的管徑也大，因此，在投切水泵時要控制閥門，投泵時遵循“先投泵，在開閥”，切除泵時“先關閥，后停泵”，這時需用PLC來進行控制。系統控制原理如圖5所示：

圖5變頻恒壓供水系統圖

圖5中，由變頻器鍵盤設定壓力給定值，壓力變送器PT送回管網壓力的反饋值，變頻器內置PID調節器根據給定值與壓力變送器的反饋值進行比較，由此來控制水泵運行轉速以及臺數，變頻泵在調速運行，從而實現管網壓力恒定。如果是小容量的水泵，無需用PLC控制閥門，多泵投切功能均可以用森蘭變頻器內置的恒壓供水軟件元實現，應用簡單，維護方便。

三、節能

為了適應實際用水量的變化，以往采用人工投切水泵的臺數來調節管網的水壓和流量。這就造成了處于管網不同出口處的壓力變化，有時超壓，有時欠壓。水泵機組應用變頻調速技術，即通過調節輸入電機電源的頻率來改變水泵的轉速。離心水泵屬平方轉矩特性負載，電動機消耗的功率與轉速的三次方成正比，變頻調速后，可節省大量的電能，達到節能增效的目的。