1、 , , , , , , , , , ， ， 目录 第章绪论 引言 本课题产生的背景和意义 变频恒压供水的现况 国内外变频供水系统现状 变频供水系统应用范围 本人的主要工作 第二章变频恒压供水的理论分析 水泵的工作原理 供水电机的搭配 水泵的调节方式 恒压供水系统的能耗分析 供水系统的安全性问题 水锤效应 水锤效应的消除 延长水泵寿命的其他因素 第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 变频恒压供水控制系统的构成方案 变频恒压供水系统的控制方案 供水设备的选择原则 参数的计算与供水设备选型 水泵的参数计算与型号的选择 变频器的选择 压力传感器的选择 水位传感器的选择 其他低压电器的选择 的选型 点的统计 选型的基本原则 的分配 系统硬件线路设计 参数的预置 第四章变频恒压供水率确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗， 将具有重要经济意义。我国供水机泵的特点是数量大范围广类型多，在工程 规模上也有定水平，但在技术水平工程标准以及经济效益指标等方面与国外 先进水平相比，还有定的差距。 随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提 高。衡量供水质量的重要标准之是供水压力是否恒定，因为水压恒定于些工 业或特殊用户是非常重要的，如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不 能迅速灭火，会造成更大。

2、对电网中其他 负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命后者则需要大量的占地与投资。 而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动， 设备运行十分平稳，避免了电气机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染 的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全节约能源节省钢材 节省占地节省投资调节能力大运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景 和明显的经济效益与社会效益。 变频恒压供水的现况 国内外变频供水系统现状 变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。目前国外的恒 压供水系统变频器成熟可靠，恒压控制技术先进。国外变频供水系统在设计时主 要采用台变频器只带台水泵机组的方式。这种方式运行安全可靠，变压方式 更灵活。此方式的缺点必是电机数量和变频的数量样多，投资成本高。 目前国内有不少公司在从事进行变频恒压供水的研制推广，国产变频器主要 采用进口元件组装或直接进口国外变频器，结合或调节器实现恒压供 水，在小容量控制要求低的变频供水领域，国产变频器发展较快，并以其成本 低廉的优势占领了相当部分小容量变频恒压供水市场。但在大功率大容量变频器 上，国产变频器有待于进步改进和完善。 变频供水系统应用范围 变频恒压供水系统在供水行业中的应用，按所使用的范围大致分为三类 小区供水加压泵站变频恒压供水系统 这类变频供水系统主要用于包括工厂小区供水高层建筑供水乡村加压 站，特点是变频控制的电机功率小，般在以下，控制系统简单。由于这 范围的用户群十分庞大，所以是目前国内。

3、，设计出高性能高 节能能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。 本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理 具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构，通过研究和比较，得出结论 变频调速是当今国际上项效益最高性能最好应用最广最有发展前途的电机调 速技术。因此本文以采用变频器和组合构成系统的方式，以居民小区水泵电动 机控制系统为对象，逐步阐明如何实现水压恒定供水。 进行了控制系统的主电路设计，控制电路设计。对输入输出点进行了统计，共有 个输入输出点，根据的选型原则，设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子 公司生产的系列的和泵类专用的变频器，利用变频器 的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。在控制过程中，电控系统由完 成，控制由变频器的内置控制方式完成，根据控制系统软硬件设计和控制要 求，结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。在介绍了的编程方法的基础上， 选用了适合初学者的逻辑代数编程，写出了恒压变频供水的逻辑代数，并设计了梯形 图，利用仿真软件进行了仿真，仿真的结果表明了设计程序的正确性。利用 了组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面，界面可动态反映水泵变 频供水的工作状态。最后对恒压供水进行了经济效益分析，分析的结果表明具有明显 的节能效益。 关键词恒压供水，变频调速设计，仿真 , , , , , , , , , , , 。

4、 供水所用水泵主要是离心泵，普通离心泵如图所示，叶轮安装在泵内， 并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动，泵壳中央有液体吸入口与吸入管 连接，液体经底阀和吸入管进入泵内，泵壳上的液体排出口与排出管连 接。 在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体启动后，叶轮由轴带动高速转动， 叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘 并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩 大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至 需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了定的真空，由于贮 槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要 叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。 叶轮泵壳泵轴 吸入口吸入管 单顶底阀滤网 排出口输出管 调节阀 图离心泵结构示意图 供水电机的搭配 供水电机驱动离心泵运行，和离心泵共同组成了供水系统的整体，电机的配 置主要以水泵供水负载来决定。电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选 择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点 摘要 随着我国社会经济的发展，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出 了更高的要求。城市供水系统的建设是其中的个重要方面，供水的可靠性稳定性 经济性直接影响到用户的正常工作和生活。随着人们对供水质量和供水系统可靠性要 求的不断提高，利用先进的自动化技术控制技术以及通讯技。

5、的经济损失或人员伤亡但是用户用水量是经常变动的， 因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生，并且集中反映在供水的压力上 用水多而供水少，则供水压力低用水少而供水多，则供水压力大。保持管网的 水压恒定供水，可使供水和用水之间保持平衡，不但提高了供水的产量和质量， 也确保了供水生产以及电机运行的安全可靠性。 变频调速技术以其显著的节能效果和稳定可靠的控制方式，在风机水泵 空气压缩机制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用。利用变频技术与自动控制技 术相结合，在中小型供水企业实现恒压供水，不仅能达到比较明显的节能效果， 提高供水企业的效率，更能有效保证从水系统的安全可靠运行变频恒水压供 水系统集变频技术电气传动技术现代控制技术于体。采用该系统进行供水 可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控 同时可达到良好的节能性，提高供水效率。所以设计基于变频调速的恒定水压供 水系统简称变频恒压供水，如图，对于提高企业效率以及人民的生活水平， 同时降低能耗等方面具有重要的现实意义。 蓄水 池 电机 水泵 阀门 供 水 主 管 网 蓄水 池 电机 水泵 阀门 供 水 主 管 网 变频器 图传统供水机示意图图变频供水机示意图 本课题产生的背景和意义 我国长期以来在市政供水高层建筑供水工业生产循环供水等方面技术 直比较落后，工业自动化程度低。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启停 电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而。

6、究和推广最多的方式。 国内中小型供水厂变频恒压供水系统 这类变频供水系统主要用于中小供水厂或大中城市的辅助供水厂。这类变频 器电机功率在之间，电网电压通常为或。受中小水 厂规模和经济条件限制，目前主要采用国产通用的变频恒压供水变频器。 大型供水厂的变频恒压供水系统 这类变频供水系统用于大中城市的主力供水厂，特点是功率大般都大于 机组多多数采用高压变频系统。这类系统般变频器和控制器要求较 高，多数采用了国外进口变频器和控制系统。 目前，国内除了高压变频供水系统，多数变频供水系统均声称只要改变容量 就可以通用于各种供水范围，但在实际运用中，不同供水环境对变频器的要求和 控制方式是不致的，大多数变频器并不能真正实现通用。所以在部分条件复杂 的中小水厂，采用通用的恒压供水变频系统并不能完全满足实践要求，现部分中 小水厂已认识到这情况，并针对实际情况对变频恒压供水系统加以改进和完善 。 本人的主要工作 本课题主要通过研究来控制变频器实现恒压供水，通过设计解并熟悉了 的工作原理，编程原理以及编程方法。进行了控制系统的主电路设计控制 电路设计，系统的控制设备选用系列的，变频器选用西 门子泵类专用的变频器。进行了控制程序梯形图的设计。在控制过程 中，电控系统由完成，控制由变频器完成。最后，对变频恒压供水 系统进行调试，对该系统在供水中所取得的节约电耗恒定压力保护管网等进 行了总结，指出变频技术在供水领域所取得的成果及局限性。 第二章变频恒压供水的理论分析 水泵的工作原理 。

参考资料：

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