水泵采用变频器调速,彻底消除了水锤效应,延长了水泵、管道和附件的寿命。所以各类水泵系统竟相应用,常见的有自来水厂或高层建筑的恒压供水系统、中央空调的恒温差(或恒温度) 冷却水系统等等。在这些系统中,当所要求的流量发生较大变化需要增加或减小水泵开机台数时,或某些单位因上、下班而需要打开或关闭中央空调时,都要求变频泵水系统能够正确地开机和关机。变频泵的开机和关机,通常是采用接触器直接接通和切除变频器的电源来实现的,如图4-15所示。
图4-15 变频泵外接正转控制电路
(a) 电路图; (b) 控制电路图; (c) 控制电动机的正转和反转功能曲线
如图4-15 (a) 所示。
(1) 开机过程。变频器直接接通电源时,由于其内部的各直流电路系统都有滤波电容,存在着过渡过程。严格地说,在过渡过程结束以前,变频器的工作是有可能出现不正常状态的。但因为各直流电路的充电时间常数都极短,加以泵水系统的升速时间一般都设定得比较长,升速过程缓慢,变频器内的主控板也常常有自保护功能,故变频器接通电源后立即开始升速,一般是允许的。不过,如果条件许可的话,则在接通电源后略延时一个短时间再开始升速,则更为合理。
(2) 停机过程。停机时,如直接切断变频器的电源,则电动机将处于自由制动状态,其电磁转矩为零。而水的阻力又较大,故拖动系统将迅速停住。这将使流体动能发生急剧变化,导致水锤效应,使泵水系统的管路和附件受到损害。所以,变频泵水系统在停机时,必须遵循 “先降速、后切断电源” 的原则。
综上所述,变频器接通电源的控制应该和升降速的控制分开处理。
在变频器的外接输入控制端中,有 “正向控制端” (常见的符号是FWD) 和 “反向控制端” (常见的符号是REV),如图4-15 (b) 所示。它们是用来控制电动机的正转和反转的,其功能如图4-15 (c) 所示。今以正向控制端为例,说明如下。
当FWD与公共端COM之间处于断开状态时,变频器的输出频率保持为0。如果在给定频率不为0的情况下,将FWD与COM接通,则变频器的输出频率将按预置的 “升速时间”上升至给定频率。反之,当泵水系统正在以一定转速运动时,使FWD与COM之间断开,则泵水系统的转速将按预置的 “降速时间” 降速,直至完全停止。
图4-15 (b) 中,变频器的电源由接触器KM来接通或断开; 而FWD与COM之间的通与断,由继电器KF来实现。则开机时,应先使KM吸合,延时1s后再使KF吸合; 关机时,则先释放KF,延时适当时间 (通常可整定为略小于预置的 “降速时间”) 后再释放KM。
上述控制过程可以采用PLC或LOGO进行可编程控制 (参见图4-19和图4-20); 也可以时钟控制,实现上、下班自动停泵、开泵。
图4-19 外接PLC正转控制电路
(a) 控制电路; (b) PLC正转控制梯形图
图4-20 变频器外接LOGO! 正转控制
(a) 电路图; (b) LOGO! 功能模块图
