专利名称：一种恒压供水控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种恒压供水控制装置。
背景技术：
传统的恒速泵供水系统由水泵及管网等组成，供水压力不能调节，用水量的变化造成水压大幅变化，压力大时造成管路损坏，电能损耗大，若增加水箱，则造价高，占地面积 大，水泵起动频繁，由于水锤效应的影响，水泵容易损坏，维修费用高。
发明内容本实用新型的目的是提供一种恒压供水控制装置，能够根据用水量变化调节供水 压力。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种恒压供水控制装置，其特征 在于该装置包括恒压调节器，恒压调节器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出 端与水泵连接，水泵输出端与压力变送器的输入端连接，压力变送器的输出端与恒压调节 器的输入端连接。本实用新型在不改变原有水泵及管网的基础上，增加恒压控制装置，具有供水压 力可调，精度高，占地面积小，灵活性强，投资小，高效节能等优点，彻底实现无人值守自动 恒压供水，随着变频调速技术的发展，变频恒压供水技术应用日益广泛，将逐步取代阀门调 节等其他供水方式，成为现代化供水技术的主流。本控制装置主要特点1.结构简单、性价 比高；2.通过变频器设置，实现水泵软起动；3.具有PID调节功能，水压控制平稳；4.维护 方便、容易修理、更换部件，控制器可以使用老式Π型调节仪表，也可以选用III型或更高 档的调节仪表；5.无人值守运行；6.保护功能齐全，包括过电压/欠电压保护、短路保护、 过热保护、轻故障报警、重故障跳闸等。
图1为本实用新型的原理框图图2为本实用新型一实施例的使用电路图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。如图1所示，一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器1，恒压 调节器1的输出端与变频器2的输入端连接，变频器2的输出端与水泵3连接，水泵3输出 端与压力变送器4的输入端连接，压力变送器4的输出端与恒压调节器1的输入端连接。该恒压调节器1可以设定水压，压力变送器4将水泵3输出端管网的水压信号送 入恒压调节器1，恒压调节器1包含DTL调节器和V/I信号变换器，经过PID控制和信号转 换，再将控制信号送入变频器2，当水泵输出端管网中压力超过设定水压时，压力变送器4 输出增加，恒压调节器1输出值减小，即变频器2输入端值减小，使得速度电压下降，同时控制电机速度下降，水泵3电机功率减小，水泵3的流量减少，当到达所需恒定压力值时，此时 系统处于动态平衡。当水泵输出端管网中压力小于设定水压时，压力变送器4输出减小，这 时恒压调节器1中的输出值增大，即变频器2输入端值增加，从而使得变频器2速度电压上 升，水泵3电机速度加快，直到动态平衡。各类工程中选用的水泵，其额定流量通常都超过实际流量，又因为水泵在运行中 流量是不断变化的，需要及时调整，而目前普遍采用阀门来调节流量，虽然方法简单、操作 方便，但实际上是通过人为增加阻力的办法达到调节的目的，水泵仍然全速运行，这种节流 调节方法浪费了大量的电能。从流体力学原理知道，水泵流量与电机转速及电机功率有如下关系Q1/Q2 = nl/n2 H1/H2 = (nl/n2)2 P1/P2 = (nl/n2) 3其中Q-流量；H-扬程；P-电机轴功率；η-电机转速当某一管网系统确定之后，其管网阻力也就随之确定，我们可以设定一个水压值 作为控制基数，这时水泵的运行性能就取决于流量的大小，当需要小流量时，用变频控制装 置降低水泵转速，其电动机的输入功率也相应的减少。如流量减少到80 %，转速η也下降到 80%，其轴功率则下降到额定功率的51 % ；若流量下降到50%，轴功率将下降到额定功率的 13%，因此对流量调节范围较大的水泵，采用变频调速进行恒压供水来代替阀门调节，其节 能潜力非常大。另外变频调速的特点是效率高，没有附加转差损耗，调速范围大，精度高，可实现 无级调速，而且容易实现协调控制和闭环控制。由于可以利用原鼠笼式电动机，所以特别适 合对旧设备的技术改造，它既保持了原电动机结构简单，可靠耐用，维修方便的优点，又能 达到节电的显著效果，是水泵交流调速节能的理想方法。本控制装置以ABB ACS变频器为驱动核心，适用于各种规格的低压交流异步电机 变频调速。控制部分有压力变送器(PT)、DTL调节器和V/I信号变换器组成，电控部分包含 空气开关、交流接触器、快速熔断器、电机热保护、电位器、仪表、按钮等，可以广泛应用于机 械、冶金、化工、钢铁、建材、石油等行业各种泵类控制改造，具体配置及非标部分由工程实 际情况而定。图2为本实用新型一实施例的使用电路图。三相电源的三相分别通过主接触器KM的开关与变频器的三相电源输入端连接，三相电源的其中一相电源线与常闭开关STP的一 端连接，常闭开关STP的另一端与开机按钮ST的一端连接，开机按钮ST的另一端与第一继 电器KX2的一个控制端连接，第一继电器KX2的另一控制端与三相电源的N端连接，开机按 钮ST还与第一继电器KX2的一个常开开关并联连接，三相电源的该相电源线还与变频器的 运行输出常开接点的一端连接，运行输出常开接点的另一端与第二继电器KXl的一个控制 端连接，第二继电器KXl的另一控制端与三相电源的N端连接，三相电源的该相电源线还与 第二继电器KXl的一个常开开关的一端连接，该常开开关的另一端与主接触器KM的一个控 制端连接，主接触器KM的另一控制端与三相电源的N端连接，变频器的运行输入端与第一 继电器KX2的一副常开开关连接。开机时，先按下开机按钮ST，启动变频器，当变频器启动 正常后，主接触器KM闭合，主电源接通，电机起动，并通过压力变送器和恒压调节器信号调 节变频器转速，自动跟踪在所设定的水压值。停机时，按下STP按钮，变频器停止运行，主接 触器KM打开，主电源断开，电机停转。图2中压力变送器4的输入端应接水泵3输出端的水管，这是现有技术，因此在图中没有表示出来。 某企业生活用水管网使用了本控制装置，ABB变频器规格为ACS401002532，水泵电机为Y160M2-215KW 2930rpm，恒压调节器为上海调节器厂生产的DTL321调节器，压力变 送器为DBT-122，本控制装置使用前，电机全速运行，水压为0. 36MPa，功率12. 8KW，本控制 装置使用后，设定水压0. 30MPa,电机平均转速2150rpm，功率5. 93KW，降低负荷6. 87KW，节 电率53. 67%。图2的电路中变频器的三相电源输入端还设有电流互感器TA，电流互感器 TA与电流表PA串连后接地。
权利要求一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器，恒压调节器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端与水泵连接，水泵输出端与压力变送器的输入端连接，压力变送器的输出端与恒压调节器的输入端连接。
2.如权利要求1所述的恒压供水控制装置，其特征在于变频器规格为ACS401002532， 恒压调节器为上海调节器厂生产的DTL321调节器，压力变送器为DBT-122。
3.如权利要求1所述的恒压供水控制装置，其特征在于三相电源的三相分别通过主接 触器的开关与变频器的三相电源输入端连接，三相电源的其中一相电源线与一个常闭开关 的一端连接，常闭开关的另一端与开机按钮的一端连接，开机按钮的另一端与第一继电器 的一个控制端连接，第一继电器的另一控制端与三相电源的N端连接，开机按钮还与第一 继电器的一个常开开关并联连接，三相电源的该相电源线还与变频器的运行输出常开接点 的一端连接，运行输出常开接点的另一端与第二继电器的一个控制端连接，第二继电器的 另一控制端与三相电源的N端连接，三相电源的该相电源线还与第二继电器的一个常开开 关的一端连接，该常开开关的另一端与主接触器的一个控制端连接，主接触器的另一控制 端与三相电源的N端连接，变频器的运行输入端与第一继电器的一副常开开关连接。
专利摘要本实用新型公开了一种恒压供水控制装置，其特征在于该装置包括恒压调节器，恒压调节器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端与水泵连接，水泵输出端与压力变送器的输入端连接，压力变送器的输出端与恒压调节器的输入端连接。本实用新型在不改变原有水泵及管网的基础上，增加恒压控制装置，具有供水压力可调，精度高，占地面积小，灵活性强，投资小，高效节能等优点，彻底实现无人值守自动恒压供水，随着变频调速技术的发展，变频恒压供水技术应用日益广泛，将逐步取代阀门调节等其他供水方式，成为现代化供水技术的主流。
文档编号G05D16/20GK201594195SQ20092021381
公开日2010年9月29日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者王诚 申请人:上海建筑材料集团水泥有限公司