（定稿）年产3万台新型高效节能水泵和2万台工业电机搬迁扩能项目立项申报材料9

供水电机运行情况电机及水泵搭配情况乐山市第水厂共有四台电机水泵负责供水，其中台为备用机泵，日常供水主供机泵三台，但同时最多只使用两台。

具体机泵型号如表所示。

供水机组运行方式由于第水厂供水情况看，虽然目前处于老城区供水的重要水厂，但在全城范围内，仍只能属于辅助水供水厂，因此，其供水量主要用于城区补充用水，供水量的时变化系统较大，在夜间点还需要停机，在点左右启机后的供水低峰，其供水量仅为立方米时。

但在白天供水高峰，通常供水量会达到立方米以上。

第水厂供水量时变化系统较大，通常供水时，供水操作人员采用了以下方式进行水量控制在供水量为立方米月时。

采用台胡电机带动水泵供水，如果供水低于立方时，需对压力进行控制时，采取了掩阀的运行方式。

在立方米小时采用台巧电机带动，如果供水量只有立方上下，需对供水量及供水压力进行控制时，采取了掩阀的运行方式。

在供水量超过立方米时，根据操作人员不同，采用两种方式，种是台电机带动水泵加上采用台胡电机带动水泵供水，另种两台电机带动水泵供水，在小时流量在立方米以下时，操作人员采取了掩阀的运行方式。

供水压力要求根据第水厂所供水范围的高程和区域要求，第水厂理想供水压力值要求在。

之间这是由于过低的供水压力会造成供水片区用户的水压不足，过高的供水压力会造成对供水管网的损坏。

因此，合理控制供水压力第水厂非常重要。

在实际操作中，由于操作中有时采用了人工机组切换方式对供水量和供水压力进行控制，机组切换中，就会造成压力值的短时损失，从而影响供水启动电流和电耗经实测，第水厂电机启动电流在以上，电机启动电流在以上，对电机具有定的冲击作用。

在供水电耗方面，第水厂供水电机平均电耗在时左右，随着各季节流量的不同及电机搭配不同，电耗值上下浮动约。

变频改造的可行性分析变频改造的意，湿度在卯温度环境中要求变频器能正常工作保护功能要求要求具有过电流短路过压欠压过载过热电流保护主器件自保护功能可靠性要求要求变压器平均无故障时间担大于万小时谐波抑制对电网谐波污染必须满足的谐波抑制标准尺寸要求变频器及控制电路的尺寸不宜过大，以方便安装在空间较小的第水厂送水泵房内。

硬件设计变频供水主电路设计供水主电电路设计如图，采用了以台变频器连接同时连接巧电机和电机。

由于变频恒压供水改造不需要对电机进行改进，故电路设计中尽可能保持现有的电气设备，以确保系统的可靠性。

要注意的是，因为是拖二方式，所以必须确保开关与入住电气联锁，与电气联锁。

连锁功能由开关柜自身实现，在变频器出现问题时，要求可以手工实现工频凌频转换。

开关柜上设过流保护，开需要将个在工频状态下运行的机组停掉。

假设这段时间内用户的用水状况保持不变其实在个稳定的供水时段可以看作这种情况，那么按照要求停掉了个工频状态下运行的机组之后，机组的整体运行情况与增加运行机组之前完全相同可以预见，如果用水状况不变，供水泵站中的所有能够自动投切的机组将直这样投入切出，再投入再切出地循环下去。

这增加了机组切换的次数，使系统直处于不稳定的状态之中。

同时，在切换过程和变频器从启动到稳定的过程中，系统的供水情况是不稳定的，实际供水压力也会在很大的压力范围内震荡。

这样的工作状态既无法提供稳定可靠的供水压力，也使得机组由于相互切换频繁而增大磨损，减少运行寿命。

对于第二个判别条件，通过相同的讨论方法也能够得到类似的结论。

所以，在实际应用中，应当在确实需要机组进行切换的时候才进行机组的切换。

相应的判别条件是通过对上面两个判别条件的修改得到的，其实质就是增加了回滞环的应用和判别条件的延时成立。

在恒压供水中，机组的切换为机组增加与机组减少两种情况，这两种情况由于变频器输出频率与供水压力的不同逻辑关系相对应。

考虑到只有当变频器的输出频率在上下限频率时才可能发生切换，并且上限频率时不可能减泵，下限频率时不可能增泵，所以，可以采用回滞环思想进行判别如图表示即如果变频器的输出为上限频率，则只有当实际的供水压力低于比设定压力小故的时候才允许进行机组增加如果变频器的输出为下限频率，则只有当实际的供水压力高于比设定压力大故的时候才允许进行机组的减少。

回滞环的应用提供了这样个保障，即如果切换的判别条件满足，那就说明此时实际供水压力在当前机组的运行状况下满足不了设定的要求。

但这个判别条件的满足也不能够完全证明当前确实需要进行机组切换，因为有两种情况可能使判别条件的成立存在问题实际供水压力超调的影响现场的干扰使实际压力的测量值有尖峰。

这两种情况都可能使机组切换的判别条件在个比较短的时间内满足，造成判断上的失误，引起机组切换的误操作。

这两种情况有个共同的特点，即它们维持的时间短，只能够使机组切换的判别条件在个瞬间满足。

根据这个特点，在判别条件中加入延时的判断就显得尤为必要了。

所谓延时判别，是指系统仅满足频率和压力的判别条件是不够的，如果真的要进行机组切换，切换所要求的频率和压力的判别条件必须成立并且能够维持段时间，比如两分钟，如果在这段延时的时间内切换条件仍然成立，则进行实际的机组切换操作如果切换条件不能够维持延时时间的要求，说明判别条件的满足只是暂时的，如果进行机组切换将可能引起系列多余的切换操作。

经过上面的讨论，将实际的机组切换的实际条件定为本章小节本章分析了变频供水系统的控制方式和组成，并对每个组成部分进行了系统的分析和说明。

通过这些系统组成的变频恒压供水，充分满足了变频供水中的多模式运行以及供水工程中所必须的安全可靠和扩展能力。

然后对变频恒压供水的控制流程进行了说明，阐述了变频供水系统的恒压原理和控制方法，最后，通过详细的分析，说明了在拖多的恒压供水系统中加减水泵的条件。

关柜量损耗乘以开关工作频率即为开关损耗，为了减小体积和重量，频率越高越好。

但是频率升高开关损耗随之变大，电磁干扰变大。

软开关技术在这种要求下应运而生，使开关电源能够在高频下高效率地运行。

软开关技术是应用谐振原理，使开关变换器的开关器件中电流或电压按正弦或准正弦规律变化，当开关管电流自然过零时，使开关管关断开关管电压自然过零时，使开管导通，从而使开关管关断和导通损耗为零，实现了开关电源高频化的设计，提高了电源效率，温升亦低，工作可靠。

软开关电源的开关器件在开通或关断的过程中，或是加于其上的电压为零，即零电压开关，或是通过开关器件的电流为零，即零电流开关。

这种开关方式显著地减小了开关过程中激起的振荡，可以大幅度地提高开关频率，为开关电源小型化高效率。

创造了条件。

谐振变换器准谐振变换器多谐振变换器零电压开关脉冲调宽变换器零电流开关脉冲调宽变换器零电压转换脉冲调宽变换器零电流转换脉冲调宽变换器移相控制零电压转换全桥直流直流变换器移相控制零电流转换全桥直流直流变换器及钳位吸收技术均可实现软开关电源。

图所示为零电流准谐振开关变换器的工作原理。

图中，为谐振电感，是谐振电容。

假定各元件都是理想的，则滤波环节及负载可看成恒流源。

电路的工作过程可分成四个阶段来分析。

图半波半桥次级谐振零电流准谐振变换器原理图长春工程学院毕业设计论文四个阶段分别是电感充电阶段谐振阶段电容阶段和续流阶段，如图所示。

电感充电阶段，谐振阶段，电容放电阶段，续流阶段，图零电流准谐振变换器工作时的等效电路图电感充电阶段，在这阶段内续流二极管导通，谐振电感。

内电流线性增加。

此阶段内的状态方程为谐振阶段，在时刻，上升到负载电流，导通，截止，电流对充电，和进入谐振阶段。

满足如下方程电容放电阶段，在时刻关断，通过输出回路以电流线性放电，直到电压降为零。

此阶段的谐振电压状态方程为长春工程学院毕业设计论文续流阶段，此阶段电路通过续流二级管续流。

上述阶段是开关和电感工作，当是导通时进入下个工作周期，周期中工作。

图半波式零电流准谐振变换器工作波形由上述工作原理的分析可以得出零电流准谐振变换器输出电压稳态关系式为式中，是变压器的输出输入电压，是各阶段的持续时间，是开关频率，是高频变压器变比。

当电路参数确定后，开关管的导通时间就确定了，因此，零电流准谐振变换器是恒导通时间控制的，输出电压与开关频率成正比。

从图可以看出，在谐振阶段中，谐掇电感与电容发生谐振，使流过电感和。

中的电流按正弦规律变化，这就为和的零电流开关提供丁条件。

同时，开关电流与开关电压没有重叠部分，从而实现了软开关。

控制电路的设计作为开关电源的核心，控制电路要实现以下功能通过对逆变桥的控制，实现能量的传长春工程学院毕业设计论文递和升压，要求保证两个的驱动脉冲宽度要相等，使正反向平均磁通相等，不产生偏磁起动时，定要限制脉宽，即必须要软起动，使脉宽在起动最初若干个周期中慢慢上升防止直通电路要闭环控制，输入与输出要隔离四变频恒压供水系统的设计乐山市第水厂的现况供水情况乐山市第水厂为乐山城市北部的个供水厂，设计供水能力万立方淞日，是典型的中小供水厂，第水厂曾是乐山老城区的供水主力水厂，随着城市的发展，第水厂的供水地位有所下降，目前主要承担辅助性供水任务，日供水量在万立方米，合理供水压力在之间小时供水量在立方湘小时，夜间时会停机，重新启动后有小时的小流量补水运行，这时的流量在立方湘小时。

供水电机运行情况电机及水泵搭配情况乐山市第水厂共有四台电机水泵负责供水，其中台为备用机泵，日常供水主供机泵三台，但同时最多只使用两台。

具体机泵型号如表所示。

供水机组运行方式由于第水厂供水情况看，虽然目前处于老城区供水的重要水厂，但在全城范围内，仍只能属于辅助水供水厂，因此，其供水量主要用于城区补充用水，供水量的时变化系统较大，在夜间点还需要停机，在点左右启机后的供水低峰，其供水量仅为立方米时。

但在白天供水高峰，通常供水量会达到立方米以上。

第水厂供水量时变化系统较大，通常供水时，供水操作人员采用了以下方式进行水量控制在供水量为立方米月时。

采用台胡电机带动水泵供水，如果供水低于立方时，需对压力进行控制时，采取了掩阀的运行方式。

在立方米小时采用台巧电机带动，如果供水量只有立方上下，需对供水量及供水压力进行控制时，采取了掩阀的运行方式。

在供水量超过立方米时，根据操作人员不同，采用两种方式，种是台电机带动水泵加上采用台胡电机带动水泵供水，另种两台电机带动水泵供水，在小时流量在立方米以下时，操作人员采取了掩阀的运行方式。

供水压力要求根据第水厂所供水范围的高程和区域要求，第水厂理想供水压力值要求在。

之间这是由于过低的供水压力会造成供水片区用户的水压不足，过高的供水压力会造成对供水管网的损坏。

因此，合理控制供水压力第水厂非常重要。

在实际操作中，由于操作中有时采用了人工机组切换方式对供水量和供水压力进行控制，机组切换中，就会造成压力值的短时损失，从而影响供水启动电流和电耗经实测，第水厂电机启动电流在以上，电机启动电流在以上，对电机具有定的冲击作用。

在供水电耗方面，第水厂供水电机平均电耗在时左右，随着各季节流量的不同及电机搭配不同，电耗值上下浮动约。

变频改造的可行性分析变频改造的意，湿度在卯温度环境中要求变频器能正常工作保护功能要求要求具有过电流短路过压欠压过载过热电流保护主器件自保护功能可靠性要求要求变压器平均无故障时间担大于万小时谐波抑制对电网谐波污染必须满足的谐波抑制标准尺寸要求变频器及控制电路的尺寸不宜过大，以方便安装在空间较小的第水厂送水泵房内。

硬件设计变频供水主电路设计供水主电电路设计如图，采用了以台变频器连接同时连接巧电机和电机。

由于变频恒压供水改造不需要对电机进行改进，故电路设计中尽可能保持现有的电气设备，以确保系统的可靠性。

要注意的是，因为是拖二方式，所以必须确保开关与入住电气联锁，与电气联锁。

连锁功能由开关柜自身实现，在变频器出现问题时，要求可以手工实现工频凌频转换。

开关柜上设过流保护，开