高效自動供水泵機系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種供水泵機系統(tǒng)，特別是涉及一種高效自動供水泵機系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]城市供水對城市經濟社會的發(fā)展和人民生活水平的質量有著密切的聯(lián)系，城市自來水廠是用電大戶，能耗很高，在城市供水企業(yè)中，自來水制水成本中動力費用約占50%，左右，而其中水泵、電機設備的用電量要占95%以上；目前，在城市供水企業(yè)中，均采用的是普通的異步電動機及普通水泵，在實際運行中效率很偏低，且基本上都處于粗放式管理，能源浪費現(xiàn)象非常嚴重。
[0003]目前城市自來水廠是用電大戶，耗能很高，節(jié)能空間很大，其中供水系統(tǒng)中機泵設備高能耗能現(xiàn)狀尤其明顯，主要存在以下問題:
[0004]一是設備效率不高，目前很多自來水廠水泵、電機還是八十年代的，采用的是老化的普通異步電動機拖動水泵，水泵和電機運行效率都很低，電機運行效率在60%-70%左右，而水泵的平均運行效率只有50%左右，系統(tǒng)整體運行效率只有30%-40%左右；
[0005]二是水泵、電機負載率低，電動機選擇不當，使得電動機實際工作負荷遠低于額定負荷
[0006]三是負荷調節(jié)與轉速控制不當，許多地方采用閥門來調節(jié)流量，使得截流功率損耗很大；
[0007]四是功率補償方式不合理，功率因數(shù)低，無功損耗大。
【發(fā)明內容】
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高效自動供水泵機系統(tǒng)，其可以解決目前城市供水系統(tǒng)中機泵設備效率不高的問題，還可以解決水泵、電機負載率低的問題，并可以解決功率補償方式不合理、功率因數(shù)低、無功損耗大的問題。
[0009]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種高效自動供水泵機系統(tǒng)，其特征在于，其由壓力傳感器、PLC控制器、變頻器、高效節(jié)能水泵及永磁同步電機組成，壓力傳感器、PLC控制器都與永磁同步電機連接，變頻器與PLC控制器連接，高效節(jié)能水泵與變頻器連接，壓力傳感器還與高效節(jié)能水泵連接。
[0010]優(yōu)選地，所述壓力傳感器安裝在一根出水管道上。
[0011]本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型根據(jù)設定給定壓力進行自動調節(jié)，能夠充分根據(jù)負荷進行按需恒壓自動供水，并同時根據(jù)負荷調節(jié)調節(jié)電機轉速，使系統(tǒng)處于高效低能耗狀態(tài)。本實用新型集成了高效稀土永磁同步電機應用技術、水泵優(yōu)化技術及變頻調速技術，即系統(tǒng)不論處于何種多變負荷下，均能使系統(tǒng)實現(xiàn)高效低耗運行，該系統(tǒng)裝置具有運行穩(wěn)定，維護方便，操作簡單，效率高，功率因數(shù)高，節(jié)能效果顯著等特點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型高效自動供水泵機系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。
[0014]如圖1所示，本實用新型高效自動供水泵機系統(tǒng)由壓力傳感器、PLC控制器、變頻器、高效節(jié)能水泵及永磁同步電機組成，壓力傳感器、PLC控制器都與永磁同步電機連接，變頻器與PLC控制器連接，高效節(jié)能水泵與變頻器連接，壓力傳感器還與高效節(jié)能水泵連接。壓力傳感器安裝在一根出水管道上，這樣提高檢測精度。
[0015]本實用新型的工作原理如下:采用PLC控制器作為控制單元，根據(jù)現(xiàn)場信號和系統(tǒng)工作狀態(tài)控制變頻器的起動和停止，變頻器根據(jù)壓力給定和實測壓力調節(jié)輸出頻率，改變高效節(jié)能水泵轉速，控制管網(wǎng)壓力，并將變頻器工作狀態(tài)輸出到PLC控制器。將數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)街锌厥医K端。實測壓力由安裝在出水管道上的壓力傳感器檢測，并將出口水壓力信號轉換為電信號，送PLC控制器進行模糊推理運算后，輸出控制信號到變頻器，調節(jié)高效節(jié)能水泵的運轉速度，直到消除實際水壓與設定水壓的偏差，實現(xiàn)恒壓自動供水。
[0016]根據(jù)高效節(jié)能水泵的軸功率NI (kff )計算公式如下式(I):
[0017]NI = 9.8IQH/ 3600 q(I)
[0018]式(I)中:η為水泵的效率，大多在0.5-0.6。
[0019]永磁同步電的容量Ν2 (kff )計算公式如下式(2):
[0020]N2 = KaXNl(2)
[0021]式(2)中:Ka為電機容量安全系數(shù)。
[0022]由高效節(jié)能水泵的軸功率NI和永磁同步電的容量N2的計算公式，可知要使NI小則水泵效率η要高，而要使永磁同步電的容量Ν2小，則Ka要小，那就意味著永磁同步電在負載情況下效率要高，同時，負載時功率因數(shù)要大，無功損耗要小。所以要想降低水泵機組電耗，則必須提高水泵的效率及電動機的效率，提高電機功率因數(shù)，減少無功損耗；根據(jù)以上情況，本實用新型選用高效節(jié)能水泵和超高效永磁同步電機，其理由如下:高效節(jié)能水泵是根據(jù)系統(tǒng)量身定制的水泵，與系統(tǒng)使用起來更匹配，同時相比普通的書泵，具有更高的效率和更寬的高效區(qū)；與系統(tǒng)匹配起來使用后，機組效率依舊能達到80%以上。永磁同步電機有結構簡單、運行可靠、質量輕，溫升小、損耗低、效率高等特點，永磁同步電動機不僅額定負載時效率較高，達97%以上，而且在25% -120%額定負荷率范圍內效率都維持較高值，而普通異步電機則在35%負荷附近效率值開始顯著下降。且永磁同步電機與普通異步電機相比，不需要無功勵磁電流，可以顯著提高功率因數(shù)cos (可達到1)，永磁同步電機在25%額定負荷時功率因數(shù)仍可達0.92以上，甚至可取消功率因數(shù)補償器，而普通異步電機則從額定負載時的0.85迅速下降到0.47。正是由于永磁同步電動機在25% -120%額定負載范圍內均可保持較高的效率和功率因數(shù)，使輕載運行時節(jié)能效果更為顯著。
[0023]以上所述的具體實施例，對本實用新型的解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高效自動供水泵機系統(tǒng)，其特征在于，其由壓力傳感器、PLC控制器、變頻器、高效節(jié)能水泵及永磁同步電機組成，壓力傳感器、PLC控制器都與永磁同步電機連接，變頻器與PLC控制器連接，高效節(jié)能水泵與變頻器連接，壓力傳感器還與高效節(jié)能水泵連接。2.如權利要求1所述的高效自動供水泵機系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器安裝在一根出水管道上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效自動供水泵機系統(tǒng)，其由壓力傳感器、PLC控制器、變頻器、高效節(jié)能水泵及永磁同步電機組成，壓力傳感器、PLC控制器都與永磁同步電機連接，變頻器與PLC控制器連接，高效節(jié)能水泵與變頻器連接，壓力傳感器還與高效節(jié)能水泵連接。本實用新型根據(jù)設定給定壓力進行自動調節(jié)，能夠充分根據(jù)負荷進行按需恒壓自動供水，并同時根據(jù)負荷調節(jié)調節(jié)電機轉速，使系統(tǒng)處于高效低能耗狀態(tài)。
【IPC分類】E03B11/16, E03B7/07
【公開號】CN204715470
【申請?zhí)枴緾N201520428381
【發(fā)明人】蔣敏, 張錦程
【申請人】上海東方威爾節(jié)能技術有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月23日