水泵采用变频器调速彻底消除水锤效应、延长水泵管道与附件寿命,故各类水泵系统竞相应用变频器,常见有自来水厂或高层建筑恒压供水系统、中央空调恒温差(或恒温度)冷却水系统等。这些系统中当所需流量发生较大变化需增减水泵开机台数时、或某些单位因上下班需开关中央空调时,都要求变频泵水系统正确开关机。变频泵开关机通常用接触器直接接通和切除变频器电源实现,如图2-30 所示。
图2-30 用一只交流接触器控制变频泵正转电路图
(1)开机过程。变频器直接接通电源时内部各直流电路系统都有滤波电容、存在过渡过程,严格说过渡过程结束前工作可能不正常;但各直流电路充电时间常数极短、泵水系统升速时间一般设定较长、升速缓慢,变频器内主控板也常有自保护功能,故变频器接通电源后立即升速一般允许;条件许可时接通电源后略延时短时间再升速更合理。
(2)停机过程。停机时若直接切断变频器电源,电动机将处于自由制动状态、电磁转矩为零、而水阻力较大,故拖动系统迅速停住,这将使流体动能急剧变化、导致水锤效应、使管路附件受损。故变频泵水系统停机时必须遵循“先降速、后切断电源”原则。
综上所述,变频器接通电源控制应与升降速控制分开处理。变频器外接输入控制端中有“正向控制端”(FWD)与“反向控制端”(REV),用来控制电动机正反转(功能如图2-30(c))。以正向控制端为例:FWD 与公共端 COM 断开时变频器输出频率保持 0;给定频率不为 0 时若将 FWD 与 COM 接通,变频器输出频率按预置“升速时间”上升至给定频率;反之泵水系统正以一定转速运动时使 FWD 与 COM 断开,泵水系统转速按预置“降速时间”降速直至完全停止。
图2-30(b) 中变频器电源由接触器 KM 接通或断开、FWD 与 COM 之间通断由继电器 KF 实现,则开机时应先使 KM 吸合、延时 1 s 后再使 KF 吸合;关机时先释放 KF、延时适当时间(通常整定为略小于预置“降速时间”)后再释放 KM。