变频供水设备的原理介绍

变频供水设备的全称是变频调速恒压供水设备，它是指采用交流变频器来驱动水泵电机并能根据管网压力变化实时调整水泵的运行速度以达到压力压力趋于恒定的二次供水系统。变频供水设备的核心就是调速，也就是变速运行，因此，变频供水设备又可叫变速供水设备。

变频供水设备调速的理论依据

上面我们轮速了变速运行理论上是可以保持压力稳定的，然后根据三相异步电动机的转速与频率的关系公式为n=60f/p，其中

n：电机转速，转/分钟

f：电源频率，在我国为50Hz

p：电机磁极对数

从公式我们可以看出，电机转速与频率高低是成正比的，也就是电源频率越高，电机转速越高；输出频率越低，电机转速越低。如果能改变电机的转速，那么同一个型号的泵，当转速改变的时候，工作点(流量扬程参数点)都会跟着发生变化。即用水量少的时候低转速低载荷运行，用水量大的时候高转速全载输出运行。

从公式可以知道，改变水泵运行速度非常容易，但是如何定量的去改变转速，这就是下面需要介绍的PID闭环控制这个概念。

变速的定量控制-PID闭环控制

从上面介绍我们知道了变速运行可以保持水压稳定，但是并不知道如何去控制它才能保证水压稳定，加多大的速度或减多大的速度才能恰到好处呢？

PID控制是基于模糊动态控制的，也就是说PID控制它本身并不知道这次加速或者减速能实现多大效果的减速，它是不断尝试但会根据前一小段时间的压力变化量来预判。能预判是是PID控制优于简单加减速控制的典型优点，它可以确保压力非常稳定，二简单的加减速控制不具备这个特点。

基本原理是目标压力作为一个控制量，确保这个目标压力和实时压力值量的差值作为判断依据。也就是说我们要想保持供水设备水压的恒定，就须引入水压反馈值与目标给定值来比较，如果目标压力值-实时压力值的结果较大，则证明压力变化大(根据水泵流量和压力成反比特性，压力变化大证明用水量大了)，此时需要增加输出频率以提升水泵运行速度补水;如果目标压力值-反馈压力值的结果较小，则证明压力偏差小(根据水泵流量和压力成反比特性，压力变化小证明用水量小了)，此时需要降低输出频率以减速。如果目标压力值=反馈压力值，证明压力无变化或变化极小，此时证明用水量极小或已无人用水，可以考虑休眠待机。如此往复循环，即便实现了变频调速恒压给水的过程。

市面上大部分的变频恒压供水控制并不是PID控制，而是简单的加减速控制，也就是尝试加速或者尝试减速，并没有预判功能，因此很多压力控制并不稳定。