用于泵装置的 VLT AQUA Drive 变频器

在现代泵送装置中，最普遍的是频率控制的电力驱动。这种驱动的基础是半导体变频器。第一的 半导体变频器 1960 年代后期开始用于抽油机。

丹佛斯是最早在离心装置驱动中使用半导体变频器的公司之一。它是世界上第一个（自 1968 年起）生产一系列用于泵送装置的变频器。

凭借其在该技术分支中多年使用变频器的经验，该公司开发了一系列变频器 VLT AQUA Drive，旨在用于供水和污水系统的泵装置。 VLT AQUA 变频器适用于 0.37 kW 至 1400 kW 的变频器。

转换器的功率因数也相当高 (cosphi ≥ 0.9)，因此使用基于 VLT AQUA Drive 转换器的可变驱动器不需要增加 cosphi 的额外设备（静态补偿电池等）。

在图。图 1 显示了 VLT AQUA Drive 变送器的示意图和典型的外部连接图（电源、泵电机、传感器等）。 VLT AQUA Drive 变频器的外部视图如图 1 所示。 2.

米。 1. VLT AQUA Drive 转换器连接图

米。 2. 变频器 «Danfoss» VLT AQUA Drive 系列

VLT AQUA Drive 旨在用于供水、废水处理和灌溉系统的泵装置。在这方面，它具有许多特殊功能，可提供在这些条件下运行所需的属性，如下所列。

1. 变流器控制系统提供比例积分控制器的自动调节，因此PI调节器的增益根据控制对象（水库-泵-水线）对输入的运行模式变化的响应进行调整系统 可变驱动.

由于此属性，PI 控制器针对每个特定对象单独进行调整，并且在调试转换器时不需要精确调整控制器的比例 (P) 和积分组件。

2. VLT AQUA Drive 变流器控制系统可确保逐渐填充空管道，防止液压冲击风险以及随之而来的管道和液压机械设备损坏。此属性对于灌溉抽水机特别有价值，这些抽水机通常包含在空水管的运行中。供水的填充是通过信号进行的 压力传感器 只需几步。

3. 当泵达到额定速度（A 点）时，VLT AQUA Drive 变流器的控制系统能够发出低于设定值的管道压力下降信号。如果一组泵在供水管线上运行，则此信号表示需要打开额外的泵。

如果单个泵打算在隔离的水管上运行，则信号表明系统断水或大量漏水。在这种情况下，关闭泵单元并采取措施排除供水故障。

4、变频控制系统具有泵停时的转速调节能力，利用这一特性，转速逐渐降低到关阀瞬间对应的转速，杜绝了故障的发生系统中的水锤和对阀门本身的机械影响。

5. VLT AQUA Drive变频控制系统具有检测空转的能力。系统根据驱动参数（驱动速度和功率）的测量结果持续评估泵的运行状况。在流量过少或没有流量的低能耗情况下，泵单元停止。

6. VLT AQUA Drive 频率控制器可以在睡眠模式下运行。这种模式被理解为泵以非常低的流量运行，这对应于低能耗。这通常发生在泵低速运行时。

控制系统比较泵的速度和它消耗的功率，使系统进入“睡眠模式”。在低流量时，泵将压力增加到所需值并停止。此外，控制系统还监测供水系统中的压力或污水厂接收罐中的废水液位。

当供水系统压力下降或泵站接收池废水水位升高时，水泵投入运行。由于控制系统提供“休眠模式”的特性，减少了抽油机的磨损，防止其在抽水站接收罐中进水量小或污水流量小的情况下运行。转换器的此功能的存在允许平均节省 5% 的供水能耗。

7. VLT AQUA Drive 变流器的控制系统具有一项功能，即考虑了从泵站到供水管网控制点的供水管路中的压力损失。由于此功能，泵站出口所需的压力会根据不断变化的供水量进行调整。这考虑到管道中的压力损失与流量的平方成正比。

这一特性使得在没有压力传感器的情况下在水线末端提供必要的水头成为可能。但只有在管道沿线没有中间排水的情况下才能有效使用。

8. 除了控制系统的 VLT AQUA Drive 变频器的上述属性外，还应注意以下内容：

• 确保在给定的启动和停止泵强度下平稳启动，这可以防止损坏泵轴承，减少管道中液压冲击的可能性，减少供电网络中的启动电流；

• 确保抽油机交替工作和备用模式。这确保了抽油机电机资源的均匀磨损；

• 转换器支出指示显示 VLT AQUA Drive 完全恢复之前还剩多少时间。

此外，我们还单独注意到基于丹佛斯变频器的变频驱动器的特殊节能特性。

1、AEO功能（自动能量优化功能）。由于此功能，驱动器消耗的能量与在给定时间供应液体所需的能量一样多。

使用此功能可额外节省 5-10% 的能源。此外，此功能还降低了驱动器消耗 无功功率 以及相应地电动机的负载电流。此功能对于具有风扇阻力矩（阻力矩与速度的平方成正比）的机构特别有效，包括离心泵。此功能还降低了设备的噪音。

2.变频器内置电机自动适配功能。变频器的调整在很大程度上取决于电动机的内部参数（电阻、电感等）。

自动适配功能可让您精确判断与变频器连接的电机参数并进行调整。此功能在更换泵电机、维修后电机参数发生变化以及将不同类型的电机串联到同一转换器的情况下非常重要。

此功能的存在可将能耗降低 3-5%，使用翻新电机时，可节省 10%。使用特别高功率的变频器会产生高次谐波。

电流中高次谐波的存在导致电缆线过热，增加变压器损耗，恶化工作条件 电容器组…此外，电力网络元件的绝缘过早老化，保护装置（自动装置，保险丝）的元件被不合理地触发，位于电力电缆附近的电信网络发生干扰。

目前，许多型号的变频器都配备了内置电磁兼容 (EMC) 滤波器。特别是，为了防止更高的电流谐波进入外部供电网络，VLT AQUA Drive 变频器在中间电流链路中配备了电抗器，以减少谐波失真。