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ABB变频器水泵功能应用指南

文章出处：ABB变频器网络责任编辑：ABB变频器作者：ABB变频器人气：-发表时间：2019-12-05 09:26:00

ABB变频器是智能型的

在水泵控制上的优点和特点

节能

（1）ABB变频器的效率高达98%

（2）休眠和唤醒模式

（3）泵的优化控制

（4）内置节能参数组

（5）内置负载分析器

节省时间

（1）调试方面

（2）泵应用宏的使用缩短调试时间

（3）助手型控制盘使启动快速，配置容易

绿色环保

（1）电抗器内置

（2）EMC标配内置

节省成本

（1）内置多个PID和修正PID功能

（2）无需流量计，就可以计算出流量

（3）强大的内部逻辑可以节省外部PLC

（4）同步单元RSYC—01可以降低电网冲击，减小开关的容量

（5）IPC（智能泵控制）软件

水泵专用应用宏

应用宏的选择将使变频器的应用更加简单，调试更加方便。ABB低压交流传动，用于水泵控制的应用宏主要有PID应用宏、PFC应用宏和SPFC应用宏。只要用户设置好所需要的应用宏，相关的参数就自动设置完成。并且全部逻辑都来自于变频器内部，无需再使用外部PLC控制器。

PID应用宏

PID应用宏，适用于一台变频器拖动一台水泵的应用，做恒压，恒流量，恒温等控制。

PFC应用宏

PFC应用宏，通常用于一台变频器拖动多台水泵的情形。分两种情形：无定时切换PFC和有定时切换PFC。一台变频器拖动水泵的数量如下：

（1）无定时切换，无继电器扩展选件OREL—01：多4台

（2）无定时切换，有继电器扩展选件OREL—01：多7台

（3）有定时切换，无继电器扩展选件OREL—01：多3台

（4）有定时切换，有继电器扩展选件OREL—01：多6台

SPFC控制

SPFC，也称为带循环软启功能的PFC，该功能使得变频器能作为一台软启动器加变频器联合工作。

一台变频器拖动水泵的数量如下：

（1）无继电器扩展选件OREL—01：多3台

（2）有继电器扩展选件OREL—01：多6台

PFC和SPFC水泵功能控制原理

PFC控制原理

作为传统的PFC方案，是指一台水泵拖动多台水泵的应用。当变频泵固定时，一台变频器在标准配置下多可以拖动4台水泵，通过外部继电器扩展后，多可拖动7台水泵，而无需外加的PLC就可以实现。

（1）当变频泵固定时：

其原理图（一拖三）如图（1）所示。其控制原理如下：

■ 变频泵固定，通过调节电机转速控制泵的输出能力

■ 其它泵的电机通过接触器连到电网上，泵的启动、停止由变频器控制

（2）变频泵定时切换时：

自动切换的目的是为了保证在多泵系统中，电机和水泵运行时间均衡，主电路原理如图（2）所示。每次自动切换时：

■ 不同电机轮流接到变频器的输出端—作为调速电机。

■ 其它电机顺序起动。

SPFC控制原理

SPFC宏的主回路原理图和PFC原理图是一致的，但是二者的工作逻辑有所不同，控制接线图如图（3）所示。循环软启动PFC使得变频器能作为软启动加变频器联合工作。循环软启动功能描述如下：

■ 当电机1频率到达电网工频时，电机脱离传动单元，经过一段时间延迟后，直接接入电网运行。

■ 电机2连接到传动单元。2号电机根据PID的给定值和实际值的运算结果逐步增加频率，直到满足泵的实际工况。

■ 电机3…6使用同样的步骤进行启动。

■ 停止电机的逻辑与标准PFC控制。

定时器功能

助手控制盘ACS-CP-D如图（4）所示，配置了适时时钟，可以记录故障的时间和日期，而且可以用来定时控制，定时器功能如下：

■ 4个定时器

■ 每日按时起停

■ 每周按时起停

■ 无需DI口起停

■ 有助手控制盘和电池

睡眠功能

（1）避免泵的频繁启动/停止，特别是液位控制时更加节能

（2）通过外部测量 (如输出流量的测量) 激活睡眠功能

（3）睡眠提升用于提高液位和延长睡眠时间

预加压功能

预加压功能可以在闭环控制前，在管道内预充满水，使泵启动更加平滑，避免过压峰值的出现，大大减少超调，水锤效应等现象。

同步单元RSYC-01的应用

同步单元RSYC-01的作用在于它能帮助电机从变频供电无冲击地投切到工频电源上，工作原理图如图（5）所示。当变频器加速电机到额定转速时，同步单元发出指令，切换电机供电电源到电网上，同步电源利用修正单元调整变频器的频率给定。当同步条件满足时，同步单元发出信号到继电器逻辑上，通过接触器/断路器的切换来改变电机的供电电源。

在下列情况下，该功能非常有效

■ 弱电网情况下，直起电机不太可能

■ 在高转矩下控制启动

■ 电机功率非常大时，降低冲击电流，从而降低相关开关器件的容量

■ 通过PLC切换，可以实现多泵的轻松切换

■ 同标准软启动相比较，可以降低启动电流，更加精确的控制。

PLC实现智能泵控制

将PID功能集成在PLC（根据需要可选择AC500,或AC500-eco）内，变频器的启动/停止，加速/减速等指令都通过PLC来下达。PLC和变频器之间通过现场总线连接起来。跟传统PFC功能不同的地方还在于，这种控制方式要求每台水泵都有一台变频器拖动，这种控制方式的特点主要有：

■ 比传统的PFC控制，能节约电能大约10-20%；

■ 多泵控制使得启动停止更平滑，消除水锤效应，降低对机械和电网的冲击

■ 可实现多泵的主从和同步控制

■ 实现定时切换功能