การประยุกต์เครื่องแปลงความถี่และตัวปรับแรงดันไฟฟ้าในระบบประปาชานเมือง

บทความนี้จะกล่าวถึงการใช้เครื่องแปลงความถี่และเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าเพื่อแก้ปัญหาการจัดการระบบน้ำประปาชานเมือง บทความเป็นความต่อเนื่องของบทความ “ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อการควบคุมพลังงานที่ราบรื่นที่โหลด”ซึ่งอธิบายว่า "ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า" คือการออกแบบที่พิจารณาจะได้รับไดอะแกรมการเชื่อมต่อ

เป็นวัตถุของระบบอัตโนมัติบ้านได้รับเลือกในหมู่บ้านกระท่อมชานเมืองที่เชื่อมต่อกับน้ำประปาส่วนกลาง ข้อเสียเปรียบหลักของระบบน้ำประปาส่วนกลางในหมู่บ้านคือความไม่แน่นอนของแรงดันน้ำในช่วงกว้างมากตั้งแต่ 0.5-1.8 atm ซึ่งโดยตัวมันเองไม่เพียงพอที่จะอาบน้ำหรือรดน้ำสวนทั้งสวนในเวลาเดียวกัน

ลูกค้าถูกขอให้ปรับปรุงระบบน้ำประปาในปัจจุบันให้ทันสมัยเพื่อสร้างระบบที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมแรงดันทางออกในกระท่อมและเพื่อให้ระบบชลประทานอัตโนมัติของพล็อตส่วนบุคคล เงื่อนไขต่อไปนี้ถูกหยิบยกเป็นงาน:

• ควรปรับระดับแรงดันเอาท์พุทในกระท่อมอย่างต่อเนื่องในช่วง 2.0 ถึง 4.0 atm;

• แรงดันน้ำต้องคงที่และไม่ควรขึ้นอยู่กับการไหลของน้ำในกระท่อมและระดับความดันขาเข้า

• ควรป้องกันเครื่องสูบน้ำแห้ง

• ระบบชลประทานควรให้น้ำโดยอัตโนมัติถึง 6 หัวฉีดน้ำกระจายทั่วทั้งไซต์;

• ระบบควรสามารถกำหนดค่าและควบคุมจากแผงสัมผัสแบบพกพาเหนืออากาศ

• ความเป็นไปได้ของการตรวจสอบระยะไกลและการควบคุมผ่านทางอินเทอร์เน็ตควรจะให้;

• ระบบควรจัดให้มีการประหยัดพลังงานและทรัพยากร

โดยทั่วไประบบสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน:

• ระบบน้ำประปาและเสถียรภาพของระดับแรงดันน้ำ

• ระบบรดน้ำต้นไม้

• ตรวจสอบและควบคุมระบบรวมถึงระยะไกล.

ระบบลดแรงดันน้ำและแรงดันเอาท์พุทแสดงในรูปที่ 1 โดยใช้ปั๊มแรงเหวี่ยง (5) ซึ่งเพิ่มแรงดันที่เต้าเสียบระบบ (Ptek) ด้วยอัตราการไหลของน้ำที่ต้องการและการเปลี่ยนแปลงค่าของแรงดันขาเข้า (Pin) ระบบยังประกอบด้วยวาล์วที่จ่ายน้ำ (1), เซ็นเซอร์อินพุตแบบอะนาล็อก (2) และเอาต์พุต (6) ความดัน, วาล์วตรวจสอบ (3), วาล์วกระจาย (4), ไฮดรอลิกสะสม (8) และตัวแปลงความถี่ (IF) (7) ซึ่งทำให้สามารถทำงานกับมอเตอร์ปั๊มได้ด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน

มะเดื่อ 1. น้ำประปาและความดัน (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย)

สัญญาณที่มาจากเซ็นเซอร์ความดันอินพุตและเอาต์พุตจะถูกป้อนเข้าสู่อินเวอร์เตอร์โดยตรงผ่านโมดูลอินพุตแบบอะนาล็อก ซอฟต์แวร์ควบคุมแรงดันถูกส่งไปยังอินเวอร์เตอร์โดยทั่วไปสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติม อย่างไรก็ตามในกรณีของเราสิ่งอำนวยความสะดวกส่วนตัวทั้งหมดรวมกันเป็นเครือข่ายเดียวพร้อมรีโมทควบคุมวิทยุพร้อมจอสัมผัสเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความสะดวกสบายในการควบคุมระบบทั้งหมด

ระบบชลประทานแสดงในรูปที่ 2 มันถูกออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับสภาพการใช้งานของรัสเซียที่ง่ายและสะดวกที่สุด ระบบประกอบด้วยน้ำประปาในช่วงฤดูร้อน (3) วางไว้ทั่วทั้งไซต์ ตลอด โซลินอยด์วาล์วโซลินอยด์ (4) น้ำผ่านท่ออ่อนที่ยืดหยุ่นจะไหลไปยังระบบชลประทานแบบพกพาทั่วไป โดยรวมแล้วระบบใช้โซลินอยด์วาล์ว 6 ตัวและท่ออ่อน สำหรับการปิด "ฤดูหนาว" จะใช้วาล์วสำหรับน้ำประปา (1) และท่อระบายน้ำ (2) โซลินอยด์วาล์วถูกควบคุมโดยตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัจฉริยะแบบหลายช่องทาง (สันติภาพ) (5) จากไฟ AC

ซอฟต์แวร์และอัลกอริธึมรดน้ำเชื่อมต่อโดยตรงที่ MIRN และสามารถทำงานได้ด้วยตนเอง ดังเช่นในกรณีก่อนหน้านี้ระบบทั้งหมดจะรวมกันเป็นเครือข่ายเดียวที่มีการควบคุมระยะไกล ในการคำนวณระดับความชื้นของดินในระบบ เซ็นเซอร์ความชื้นแบบอะนาล็อก (6) มันเชื่อมต่อกับ MIRN ผ่านโมดูลอินพุตแบบอะนาล็อกและจำเป็นสำหรับการกำหนดระยะเวลาและปริมาณน้ำที่ถูกต้องสำหรับการชลประทานของไซต์

มะเดื่อ 2. ระบบรดน้ำ (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย)

รูปแบบทั่วไปของระบบตรวจสอบและควบคุมแสดงในรูปที่ 3 รูปที่แสดงอุปกรณ์ทั้งหมดที่ฝังอยู่ในระบบควบคุม: ตัวแปลงความถี่ (IF) (1), ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัจฉริยะแบบหลายช่องสัญญาณ (MIRN) (2), ตัวควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) (3) และการควบคุมระยะไกล (4) IF, MIRN และ MKU ถูกรวมเข้ากับเครือข่าย CAN

มะเดื่อ 3. ระบบตรวจสอบและควบคุม (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย)

MKU ใช้ในการควบคุมและแจกจ่ายงานให้กับผู้ควบคุมที่รับผิดชอบการจ่ายน้ำ (ในเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า) และการชลประทาน (ใน MIRN) รวมถึงการป้อนข้อมูลที่จำเป็นไปยังแผงควบคุมผ่านเครือข่ายไร้สาย WI-FI รีโมทคอนโทรลทำงานผ่านเว็บอินเตอร์เฟสพร้อมการควบคุมผ่านอินเทอร์เน็ตและสามารถเคลื่อนย้ายไปยังที่ใดก็ได้ ในฐานะที่เป็นรีโมทคอนโทรลคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตหน้าจอสัมผัสแบบเดิมที่มีโมดูล Wi-Fi ในตัวได้ถูกนำมาใช้

โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันต้องการที่จะทราบว่าเมื่อใช้งานระบบนี้ทรัพยากรและเทคโนโลยีประหยัดพลังงานถูกนำไปใช้ MKU พร้อมโมดูลนาฬิกาเรียลไทม์ (RTC) มีโหมด "กลางวัน - กลางคืน" มีโหมดพิเศษ "ไม่มีเจ้าของ" และ "ประหยัดน้ำ"

การใช้อินเวอร์เตอร์ในการควบคุมปั๊มหมุนเวียนน้ำทำให้สามารถกำจัดกระแสน้ำไหลรินเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์และทำให้ค่าของแรงดันน้ำในบ้านชนบทคงที่ด้วยแรงดันอินพุตและอัตราการไหลของน้ำที่คงที่ วิธีนี้ช่วยประหยัดน้ำ 40% และพลังงานไฟฟ้า 60% เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการจัดการแบบดั้งเดิม

Klyuev Pavel

อ่านที่นี่วิธีการทำตัวแปลงความถี่ทำมันด้วยตัวเอง