变频调速恒压供水的电气控制

生活给水设备分成非匹配式和匹配式两种型式。
非匹配式的特征是：水泵的供水量总保持大于系统的用水量。如前面所述的高位水箱给水方式和气压罐给水方式，当水至低水位时启动水泵，达到高水位时停泵。
匹配式供水设备的特征是：水泵的供水量随着用水量的变化而变化，无多余水量不设蓄水设备。变频调速恒压供水就属于一种完全匹配式的供水方式。
变频调速恒压供水是通过改变水泵电机的供电频率，调节水泵转速，通过仪表检测出供水压力并加以控制，保证在用水量变化时供水量也随之变化，实现供水量与用水量的匹配，保护供水的压力恒定即恒压供水。这种供水系统要求供电系统可靠，否则，由于没有蓄水设备，停电即停水。
1、两台泵变频调速恒压供水电路的构成和原理
采用两台水泵，一台是由变频器VVVF（变压变频）供电的变速泵M1，另外一台是由普通交流电压供电的定速泵M2。水泵供水控制系统原理图如图3-9所示，图（a）为生活泵变频调速恒压供水主电路；图（b）为控制电路，由水位信号控制回路、水泵电动机M1、M2控制回路组成。图中KGS为恒压供水控制器。
当系统用水量较小时，可以只用变频器供电的变速泵M1，当变频器供电的频率达到最大时，表明一台水泵已不能满足系统用水要求，此时需要启动定速泵M2，由变速泵M1与定速泵M2同时工作。当系统用水量减小到使变频器的输出频率低于某一设定值时，此时控制系统就将定速泵M2停运，只应用变速泵M1。这时又回到原先的状态，如此循环往复，以满足系统用水的需要。这种控制方式的优点是结构简单，安装调试方便。但在整个供水过程中由变频器供电的变速水泵总在工作，该水泵一旦出现故障将会影响整个系统的供水。

（a）主电路

（b）控制电路

生活泵变频调速恒压供水电路

2、控制线路的工作过程
1、用水量较小时，变速泵工作
合上自动开关QF1、QF2，将转换开关SA转至“自动”档，其触头3–4、5–6闭合，恒压供水控制器KGS和时间继电器KT1同时通电，经预定的时间延时后，KT1延时闭合的动合触头闭合，接通105–107点，使接触器KM1线圈得电，KM1的主触头动作闭合，使变速泵M1启动运转，恒压供水。水压信号经水压变送器送到控制器KGS，由KGS控制变频器VVVF的输出频率，达到控制水泵的转速。当系统用水量增大时，水压欲下降，控制器KGS使变频器VVVF的输出频率提高，水泵加速运转，以实现需水量与供水量的匹配。当系统用水量少时，水压欲上升，控制器KGS使变频器VVVF的输出频率降低，水泵减速运转。这样根据用水量的大小，水压的变化，通过改变变频器的频率实现对水泵电动机的调整，维持了系统水压基本不变。
2、变速泵故障状态
当变速泵M1在工作过程中出现故障时，变频器VVVF中的电接点ARM闭合，接通5–7点，使中间继电器KA2线圈通电吸合并自锁，1–9点接通，警铃HA响，同时时间继电器KT3通电，经过预定的时间延时后，KT3的动合触头延时闭合，接通211–207点，使接触器KM2线圈得电，KM2的主触头动作闭合，定速泵电动机M2启动运转。
3、用水量大时，两台泵同时运行
当变速泵M1启动后，随着用水量增加，变频器VVVF的输出频率提高，水泵不断加速运转，当变频器供电的频率达到最大，仍无法满足用水量要求时，控制器KGS使2号泵控制回路中的211与217号线接通（即控制器KGS的触点此时闭合），使时间继电器KT2线圈得电，经预定时间延时后，KT2的动合触点（即219–215点）延时闭合，使时间继电器KT4得电，KT4延时断开的常开触头瞬时闭合，接通211-207点，于是接触器KM2线圈得电动作，其主触头闭合，定速泵M2启动运转，以满足系统用水量大增的需要。
4、用水量减小，定速泵电动机M2停转
当系统用水量减小到使变频器的输出频率低于某一设定值时，控制器KGS使2号泵控制回路中的211与217号线断开，时间继电器KT2线圈失电释放，随后KT4线圈也失电，KT4断电延时的常开触头延时断开，即211–207点断开，使KM2线圈失电，其主触头断开，定速泵电动机M2停止运转，使供水量与用水量匹配。