1前言随着变频调速技术日趋成熟，变频调速供水设备在我国的应用日益广泛。其中，对采用以PLC作控制主体的变频调速恒压供水系统的研究开发已成为主流。PLC作为一种以微处理器为核心的新型工业控制器，其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、扩展方便、调试周期短、易操作，是一种性能稳定且能够满足工业控制现场环境要求的控制器，现已成为大多变频调速供水系统控制部分的主控件。

　　变频调速供水系统的典型特征是管路中的压力和流量随时可改变，因此供水系统也就存在着两种运行方式：恒压变量供水和变量变压供水。

　　这两种方，后者比前者节能更多。但迄今为止，绝大多数变频调速供水系统仍然采用变频恒压的供水方式。分析原因大致为以下两种：在控制系统设计中，系统中不利点远传信号容易衰减，容易导致反馈系统构造复杂及维护管理不便；缺乏合适的优化数学模型，难于设计控制系统的参数。

　　笔者近期结合水泵运行的实际情况，通过设计新的控制系统模型和参数设计数学模型，对变频恒压和变频变压两种供水方式进行了试验比较，结果表明采用变频变压供水方式节能效果更为明显，现介绍如下。

　　2变频变压与变频恒压节能效果比较泵用变频调速，可将调节阀全开，以改变泵的转速来调节流量，因此管路特性曲线不会改变，为单台水泵与管路联合工作曲线。在中，设大的供水量为Qa当实际供水量小于Qa时，恒速泵的扬程曲线将沿着AHn曲线上升，供水管所需扬程则沿AH0曲线下降，两条曲线间的扬程差反映了水泵功率的浪费。对于变频调速供水系统而言，当流量下降到Qb时，对恒压供水系统，转速相应由nA下降到对变压供水系统，转速相应由nA下降到nc.从还可以看出，这两种方式都可以有效地避免能量浪费，而采用变压变量供水的方法不仅可以节省水量变化引起的水泵剩余扬程，还可节省管道阻力降而产生次方成正比。若所需流量为额定流量的80，理式，轴功率为额定功率的65；而采用变频变压供水方式为额定功率的58.这是由于转速变化后，泵内的流态变化引起雷诺数变化，使泵内损失发生了变化，而填料、轴承摩擦损失也随转速变化，转速降低时，相对损失增加，这些导致泵轴功率不再随流量三次方变化，从而导致节能效果下降。

　　3变频变压调速系统控制框图泵在指定扬程下的流量，这些流量叠加即可得到并联工作的总流量Q，由此得到目标函数为：变频调速有自身的运行特点和适用范围2 c）取0 5数学模型的简化和求解泵的选择是变频调速运行好坏的关键。

　　恒速泵的选择方式往往按照不利工况点进行设计，调速运行则可不必遵循此规则，因为泵调速后可以适应水量和扬程的变化，所以若调速泵组的台数超过3台意义就不大了。这样也可以减少泵房面积和管道及附件，由此《<3.若所需调速泵超过3台，好配套另外系统。

　　对于并联的恒速泵而言，一般并入供水系统的恒速泵为所需供水量小流量的80比较经济合理，因此恒速泵通常全开，纟取1.经试验测定，电机在相对转速低于25时，效率下降很快，变频器在电机相对转速低于50时，效率下降很快，而离心泵偏离额定流量很多时，参数变化明显，因此调速比必须严格控制（一般要保证变频器频率在20Hz以上）一台变速离心泵投入使用前，可根据n+Q曲线和10为界，确定泵的转速变化范围，从而确定调速比的范围。

　　实际运行过程中，每次从切换到调速泵稳定往往需2~3min，这会对供水系统稳定性构成较大影响因此设计调速泵组时，在设计佳工况点时一定要保证§=1.在设计控制系统时，可以把PLC控制器切换设计阶梯状跳跃形式，从而可有效避免频繁切换。

　　经过以上分析，优化模型可简化为以下方程：1完全枚举法和Wolfe既约梯度法联合求解。由于目标函数仅随调速比的变化而变化，对3台调速泵并联运行方式，0― 1组合方式一共有23―1=7种情况。对每种组合，可采用Wolfe既约梯度法搜索目标函数优值即可。

　　实际应用中，既可采取上述模型解法通过对PLC编程来方便地实现自动实时控制，也可以利用以往的资料积累，把PLC设计成分时段调节各调速泵调速比来实现。若采用后一种办法，可放苋对控制系统兀器件的要求，以减少控制系统成本。

　　6结束语采用本模型设计的变频变压供水系统，经实际应用表明设备性能可靠，节能效果显著，优于同类的变频调速恒压供水系统；其成本与变频调速恒压供水系统相差不大，有较强的推广应用。