變頻調速器在消防中的運用

　　1 變頻調速泵概述

　　當前高層建築不斷增多伺服馬達，建築消防問題成為社會比較關注的問題，變頻恆壓自動供水由於其優良的性能得到廣泛的使用。自動供水控制系統能夠通過壓力傳感器采集管網承受壓力數據，將其轉換成可控信號進行自動化的變頻控制。通過這種系統設計能夠使變頻恆壓水系統代替水塔和高層水箱來為建築水消防提供水源，有效提高建築消防的效率和質量。另外變頻調速水泵耗電量和電機的轉速的立方成正比例的關系，故變頻調速水泵能耗較低，節能效果十分明顯，變頻調速水泵耗電量比普通供水方法至少節省35變頻器%。變頻調速水泵結合可編程控制器使用，能夠實現水泵的循環變頻以及電動機的軟啟動，延長設備的使用時間，並能夠使系統工作的穩定性大大提高。在消防給水中對穩壓泵以及在消防泵巡檢時最好采用變頻控制，但在消防泵滅火控制中應采用直接啟動或降壓啟動控制方式。

　　2 變頻調速泵在消防中的運用分析

　　2、1 水消防中變頻調速泵應用分析

　　通常的消防給水系統之中，消防系統管網主要由增壓和穩壓泵進行穩壓，使消防系統保持消防水壓的准備狀態，以保證系統能夠及時應對突發的火災。若建築物發生火災時，技術人員啟動變頻調速消防泵就可以及時提供能夠消防用水的壓力和水流量的建築消防用水。根據我國消防相關規範，水消防工作時間最長情況下以2、5小時為限，系統的消防泵耗能亦需要加以考慮。消防泵應設有備用泵，備用泵應不小於任一台主消防泵。由多泵並聯恆壓供水理論，多泵並聯恆壓供水，變頻調速泵必須是其中最大的一台泵，其余並聯泵自動投入或超出是由變頻控制器按用水流量變化自動控制的。如果變頻泵故障可能會導致變頻器跳閘，使全部消防泵停泵。從這一點考慮，消防泵采用變頻調速會降低消防供水的可靠性，不宜在水消防系統中應用。三相電機對轉動速度的調節方式有多種手段，例如利用交流電頻率的調節、電機轉子極數和轉動差率的調整來實現轉速的調整。通常技術人員通過對電機極數調整來調節電動機轉速，在以前的水消防系統中利用頻率對轉機速度進行調整比較少見。伴隨著電力電子系統、信息科學的快速發展，變頻控制技術斷進步和發展，研究人員利用水消防系統中調整水泵電源的交流電頻率調速能夠達到提高水消防系統供水效率和降低系統的能耗，變頻調速泵在水消防系統中得到了廣泛的應用。

　　2、2 消防給水系統中變頻調速泵控制分析

　　當前水消防中變頻調速泵得到了廣泛的應用。在變頻調速泵中控制方式較多，主要有以下幾種方式：

　　(1)繼電接觸器控制。這是操作最為簡單的控制方式。根據消防條件或外界環境的變化，根據模電技術，可以利用繼電接觸器對水泵電動機的運轉進行來達到變頻的目的。

　　(2)數字電路控制。數字電路對變頻調速泵的控制電路固定在變頻狀態，其他的供水泵均處在工作頻段狀態。其控制方法比較新穎和先進，但是供水水泵組全部進行軟啟動、全流量的頻率變化調節不能通過這種方式進行控制。故其控制的精度比較低、水泵在切換的時候壓力波動較大、調試相對會較為麻煩，工頻泵在起動的時候抗衝擊和抗雜波干擾的能力比較弱。這種控制方式的系統造價較低。當消防節水管網的壓力下降到規定閾值時，通過壓力傳感器傳送出水壓信號並自主啟動穩壓泵來對消防管網進行補水加壓作業，當官網的壓力達到最大閾值時時自動停止供水。技術人員可以依據作業現場情況來進行消防中心聯動接口的系統設置，消防中心消火栓按鈕啟動發出火警信號後，電控系統自動啟動變頻消防主泵進行滅火作業。

　　(3)集成電路控制。利用單片機或其他集成電路進行水消防變頻水泵的頻率控制，其控制效果要好於於邏輯電子電路，但在不同區域間的管可程式控制器網、不同供水方式下調試和維護相對麻煩。由於控制程序預先燒錄在控制芯片之中，當進行系統升級或增加功能時，就需要重新對電路板進行更換或修改，技術人員需要重新進行系統程序的設置，故這種控制方式便捷性稍差，另外集成電路控制的可靠性和抗干擾能力不能滿足復雜環境下的變頻調速泵的控制。系統中，水泵起對消防供水補壓的作用，來滿足消防單位對供水所需壓力的需求。貯能罐可以貯存並接收來自自來水管網的能量，還能起到在啟泵時減輕對管網影響的作用。壓力傳感器用於接收用戶管網壓力信息，控制水泵轉速。能量調節儀接收自來水管網的壓力信息，調節控制水泵充分利用管網能量，避免對管網的破壞和影響。控制櫃用來接收壓力傳感器的信息並經過科學的處理後來控制變頻調速水泵的作業。其中設備核心部件是能量調節儀，其自身擁有3個可供任意設值的壓力數值，通過和自來水管網壓力數值相交產生4個壓力測量點。監測管網壓力情況由能量調節儀時刻檢測和數據收集。每監測到相關數值都需做出科學的判斷，並需將判斷的數據結果傳到主機組的變頻控制系統，能夠達到自動補壓的目的。