英威腾Goodrive200A系列变频器在恒压供水上的应用

 一、引言

    供水自动控制系统工作时，设备通过安装在供水管网上的高灵敏度压力传感器来检测供水管网在用水量变化时的压力变化，不断向变频器传输变化的信号，经过微电脑判断运算并与设定的压力比较后，向控制器发出改变频率的指令，控制器通过改变频率来改变水泵电机的转速与启用台数，自动调节峰谷用水量，保证供水管网压力恒定，以满足用户用水的需求。gd200a恒压供水原理图如下：
 

 
图1 一拖多供水原理图

二、控制要求
    本文仅以英威腾变频器在恒压供水使用现场的要求为例进行说明，如图2所示，具体控制要求有如下：
 系统需求2台4千瓦变频器控制道水泵实现恒压供水，其中每台变频器多可以控制三台泵，其中对变频器及控制要求主要包括：
         a. pid控制实现供水压力的恒定。
         b.一拖多控制，减少设备投入，实现变频泵和工频泵的自动切换。
         c. g/p合一功能，针对不同的负载可以灵活切换。 
         d. 过载能力强，运行稳定。
         e.体积小巧便于安装。
 

 
图2 现场图片

三、英威腾gd200a变频器介绍

    goodrive200a变频器以dsp控制系统为平台，采用矢量化v/f控制技术，并配合多种保护方式，可应用于异步电机，提供优异的驱动性能。产品在风道设计，硬件配置，软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。产品通过了tuv sud的ce认证，给客户的放心使用提供了强有力的保证。
   
技术特点：
◆频率设定方式：数字设定、模拟量设定、脉冲频率设定、串行通讯设定、多段速及简易plc设定、pid设定等，可实现设定的组合和方式切换
◆准确的电机参数自学习，可准确的进行旋转或静止的电机参数自学习，调试方便，操作简单，提供更高的控制精度和响应速度
◆矢量化的v/f控制性能
◆简易供水功能，可以实现多一拖三，恒压供水控制
◆良好的电压、电流控制，有效减少变频器的保护次数
◆提供多种制动方式，可快速停车
◆较高的整机过温点，更适合在纺织行业环境温度高的场合
◆转速追踪再起动功能：实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动
◆自动电压调整功能：当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定
◆提供多种故障保护功能：过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能
 

四、系统接线及调试
    整个系统是由一台触摸屏简单设置工艺参数，并能实时监控和记录官网压力情况，便于后续数据分析。两台变频器，每台变频器可以实现三台泵的控制，实现一拖三的恒压供水功能。系统调试
 

调试主要以包括下几个技术点：
一是确定反馈源，行程闭环pid控制。
二是调节pid参数值，使得管网压力恒定，波动小。
三是设置多泵切换参数，实现准确的切换，不出现迟滞和异常。
 * 输入变频器基本参数，频率给定方式，加减速时间等。
 * 接入反馈源电压信号，通过参数观察其量程范围，通过p5组参数适当校正。
 * 单泵运行恒压控制，调节pid参数，使其快速稳定在设定值。
 * 设置多泵切换功能参数，满足工艺需求。
 * 长期观察系统稳定性。

变频器参数设置
变频器部分关键参数见表1。

表1：  gd200a参数设置情况表 

功能玛

功能说明

参数值

功能玛

功能说明

参数值

p00.00

速度控制模式

2

p09.00

pid给定源选择

6

p00.01

运行指令通道

1

p24.01

压力反馈源选择

1

p00.11

加速时间

20hz

p24.10

辅助泵选择

3

p00.12

减速时间

20hz

 

 

 

p00.05

下限频率

20

 

 

 

p00.17

变频器类型选择

1

 

 

 

    本系统变频器具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能，能有效保证系统安全高效的运行。

五、结束语
    将变频控制技术运用于恒压供液领域，控制上增加专用的控制模块，提供了一种优化的恒压供水方案，使用此专用变频器组装供水自动控制系统，具有投资少，自动化程度高，保护功能齐全，运行可靠，操作简便，节水节电效果显著，尤其对水质不构成二次污染，具有优异的性能价格比。