使用变频调速实现恒压供水有很多优点：首先，最重要的一个优点是节能。变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电率高，能将因设计冗余和用量变化而浪费的大部分电能都节省下来[7]。由于一般情况下，小区生活用水量往往在不同时间段差距很大，使用变频技术能够在不同的时间段调节水泵运行数量与情况，实现供水量与用水量相匹配，大大减少了能耗。同时，由于水泵不用24小时连续工作，提高了水泵的使用寿命。该系统在水泵切入运行状态时，由很低的频率启动，然后根据需求升高频率。而不是直接从停机状态变为工频50Hz运行，实现了水泵电机的软启动，减小了水泵启动时对电网的冲击，有利于电网的稳定运行。

1。3  变频调速恒压供水的可行性分析

管道中阀门状态不变时，水泵为某一值时的供水特性曲线如图1。1所示。其中H(m)为扬程、Q(m3/s)表示流量。

图1。1  供水特性曲线

管道中阀门状态不变时，流量Q近似等于用水量。所以此时扬程特性曲线表示了用水量与扬程之间的关系。管阻特性是指水泵供水时克服各种阻力的变化规律。管阻特性曲线则表明了阀门在某一特定开度下扬程H与供水量之间的关系。

两者交点A处供水量与用水量平衡，此点为供水系统工作点。

图1。2  管网及水泵的运行特性曲线

下面对图1。2进行分析。N1和N2为管阻系数相同，而转速不同（N1>N2）时的扬程特性曲线。β1、β2和β3为不同管阻系数时的管阻特性曲线。由于出水压

力P只与扬程H成正比,所以只要保持扬程不变即可保持出水口压力不变。

系统开始时稳定工作于E点，此时扬程为H0，对应的水压为P0。某一时刻，系统供水量由Q1降为Q2。管阻特性会变为β1，系统会在F点重新稳定，此时扬程为H1，高于初始扬程H0，不能保持水压恒定。由此可见，若只通过改变阀门开度来改变管阻特性，则会出现过压或欠压。若要保持水压恒定，则需要改变转速，使扬程曲线变为N2，管阻特性变为β2，系统稳定工作于点D，此时回到扬程H0,实现了水压恒定。且由于，其中P为水泵输出功率。可见采用变频调速比调整阀门开度更节能。

由此可见，采用变频调速方案具有可行性和优越性。

1。4  总体设计方案

本方案水泵分配为三台主水泵和一台辅助水泵。各主泵有变频运行、工频运行和停机三种状态。为实现变频恒压供水，还需要其他控制监测回路。

（1）主接线回路。电机交流接触器、变频器、水泵以及现场相关按钮和指示灯之间的接线。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

（2）控制回路。通过分布式模块与组态软件之间的监测反馈来控制各水泵的启停和变频和工频运行方式的切换；

（3）检测回路。包括管网水压检测、水池内液位检测、变频器频率检测、各水泵工作电流检测以及各开关量检测等等，这些是系统运行的信息来源。

2  变频调速原理及方式

异步电动机（水泵电机）的转速为

其中： f为电源频率，p为异步电动机极对数，s为转差率。

由上式可以发现，调节转速有三种方式。改变电机极对数方式调速平滑性差。

改变转差率方式成本高。相比之下，通过改变频率来调速具有优越性。利用变频器改变供电频率对水泵调速，这种调速方式可以在很大的范围内对异步电机的转速进行连续调节。