变频-工频互切换的恒压供水系统控制原理分析

   1) PID控制

 

图5-5变频工频互切换的恒压供水系统电路图

    变频器的输出频率(fx)是由实际压力(XF)与目标压力(XT)在变频器内部进行相减(XT- XF)，其合成信号(XT -XF)经过变频器内部的PID调节处理后得到频率给定信号，它决定了变频器的输出频率fx。

    当用水量减少时，供水能力QG>用水流量Qu，则压力P上升，反馈信号XF上升，其合成信号下降，变频器输出频率fx下降，电动机转速下降，随后供水能力QG下降，直到压力大小恢复到目标值，供水能力QG与用水流量QU重新平衡时为止；反之，当供水能力QG<用水流量QU，则压力P下降，反馈信号XF下降，其合成信号上升，变频器输出频率fx上升，电动机转速升高，随后供水能力QG升高，直到供水能力QG与用水流量QU又重新达到平衡。

    2)变频一工频切换

    如图5-5所示，接触器KM1用于将电源接至变频器的输入端；接触器KM2用于将变频器的输出端接至电动机；接触器KM3用于将工频电源通过热继电器KH接至电动机，热继电器KH用做电动机工频运行时的过载保护。

    系统运行方式由三位开关SA选择，其工作过程如下。

   (1)工频运行方式。当SA开关合至工频运行方式时，按下启动按钮SB2，中间继电器KA1线圈获电并自锁，接触器KM3线圈获电，主触头闭合，电动机进人工频运行状态。按下停止按钮SB1，中间继电器KA1和接触器KM3均断电，电动机停止运行。

   (2)变频运行方式。当SA开关合至变频器运行方式时，按下启动按钮SB2，中间继电器KA1线圈获电并自锁，接触器KM2线圈获电，主触头闭合，将变频器的输出端接至电动机：KM2动作后，接触器KM1线圈也获电，主触闭合，将电源接至变频器的输入端，并使电动机进入变频运行等待状态。此时按下SB4按钮，中间继电器KA2线圈获电，常开触点KA2闭合，接通变频器端子5和9，电动机开始加速进入变频运行状态。并联在按钮SB1两端的触点KA2闭合后，停止按钮将失去作用，以防止变频器在运行时，直接通过切断KM1接触器断开电源而使电动机停止。

   (3)故障报警。在变频器运行中，如果变频器因故障而跳闸，则变频器输出端子20与18断开，接触器KM2和KM1均断电，电源与变频器之间以及变频器与电动机之间都被切断。与此同时，输出端子18与19闭合，由蜂鸣器HA与指示灯HL进行声光报警。并且，时间继电器KT得电，其触点延时闭合，使KM3线圈获电，主触头闭合，电动机进入工频运行状态。操作员发现后，应将选择开关SA旋至工频运行方式。这时声光报警停止，并使时间继电器断电。