1、大功率變頻器

    在城市供水中，大功率變頻器主要應(yīng)用在水泵上，由于水泵流量隨著外界用水情況不斷變化，揚(yáng)程也因流量和吸水井水位的變化而變化，因此設(shè)備不可能總保持在一個(gè)高效工作點(diǎn)運(yùn)行，需要進(jìn)行控制。為使水泵能夠運(yùn)行在其特性曲線的高效區(qū)，過去多采用閥門控制與臺(tái)數(shù)控制，效果不能令人滿意。為滿足工藝要求和適應(yīng)運(yùn)行工況的改變，需要水泵調(diào)速使機(jī)組盡可能始終運(yùn)行在高效區(qū)內(nèi)，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。下面是幾種常見的大功率變頻器。

    1.1大功率交—直—交電壓型、電流型變頻器

    此類變頻器采用幾個(gè)功率單元多重化并聯(lián)而成，達(dá)到低諧波、大電流的輸出目的。若中間耦合電路電容較大，使逆變輸入端直流電壓保持恒定，不受負(fù)載變化的影響，則逆變器的輸入端可以看成是一個(gè)電壓源，這就是電壓變頻器。若中間耦合電路電感較大，則逆變器輸入端就可以看成是一個(gè)電流源，這就是電流型變頻器。

    1.2完美無諧波變頻器

    該變頻器由多個(gè)功率單元串聯(lián)而成，由低壓?jiǎn)卧�疊加達(dá)到高壓輸出的目的，各個(gè)功率單元由輸入隔離變壓器的二次隔離線圈分別供電，二次線圈互相存在一個(gè)相位差，實(shí)現(xiàn)輸入多重化，疊加得到多種不同的電壓等級(jí)，合成正弦輸出電壓波形，由此可以消除各單元產(chǎn)生的諧波。每個(gè)功率單元都是由IGBT構(gòu)成三相輸入、單相輸出的PWM型變頻器，根據(jù)電機(jī)的電壓等級(jí)確定每相串聯(lián)功率單元的數(shù)量。

    實(shí)踐證明，應(yīng)用大功率變頻調(diào)速節(jié)能效果非常顯著。交—直—交電壓型、電流型變頻器多用于新建水廠，采用高—低形式，直接選用中、低壓電機(jī);而完美無諧波變頻器更適合于改造項(xiàng)目，無須更換原有的高壓電機(jī)或另加升壓變壓器。在采用大功率變頻器時(shí)，首先要考慮采用調(diào)速系統(tǒng)的節(jié)能潛力，其次要考慮到諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，選擇合適的容量與臺(tái)數(shù)。

    2、中小功率變頻器

    中小功率變頻器大多采用了高密度集成電路和高效率冷卻技術(shù)，體積小，安裝容易，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單。變頻器提供了豐富的頻率控制端子，以便用戶根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的控制方式。通常變頻器都設(shè)有0～10V或4～20mA的頻率控制端子以及數(shù)字通訊接口。變頻器的閉環(huán)頻率控制系統(tǒng)主要包括被控對(duì)象、測(cè)量元件、變送器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。調(diào)速電機(jī)所傳動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械控制對(duì)象有溫度、位置、壓力和流量等，變頻器和電機(jī)構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是閉環(huán)系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，變頻器接受調(diào)節(jié)器所輸出的信號(hào)，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，維持被控量的設(shè)定值。

    中小功率變頻器在自來水的輸送及小區(qū)二次加壓泵供水的應(yīng)用十分廣泛。自來水的輸送泵及加壓泵，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)均為閥門調(diào)整流量。其主要缺點(diǎn)為：電機(jī)起動(dòng)電流大，用電效率低，水錘問題嚴(yán)重，易造成管路破裂、漏水等問題。應(yīng)用變頻器有如下優(yōu)點(diǎn)：

    1)恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。

    2)由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量時(shí)，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。

    3)因?qū)崿F(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。

    4)水泵電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，沒有起動(dòng)沖擊電流，避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對(duì)電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成泵系統(tǒng)的喘振。

    5)具有軟起動(dòng)及軟停車功能，可以防止水錘現(xiàn)象發(fā)生。

    6)由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運(yùn)行過程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。由于其節(jié)電效果明顯，所以系統(tǒng)具有收回投資快，而長期受益，其產(chǎn)生的社會(huì)效益也是非常巨大。

    恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在小區(qū)二次加壓泵站得到了廣泛的運(yùn)用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。

    二.源泰軟起動(dòng)器

    軟起動(dòng)器是一種用來控制鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的新設(shè)備，集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為SoftStarter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。運(yùn)用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使被控電機(jī)的輸入電壓按不同