水流量标准装置变频调速稳压系统研究

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1、天津大学硕士学位论文水流量标准装置变频调速稳压系统研究姓名：李宝申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张涛20090801摘要流量标准装置的研究和应用是流量计量和测试技术发展的重要环节。流量稳定性是流量标准装置的一项重要技术指标，它直接影响装置的稳定性和不确定度。本文针对水塔稳压法投资多、建造周期长，当前变频加容器稳压流量稳定性仍与水塔法有较大差距的现状，开展水流量标准装置变频加容器稳压系统的研究。本文主要完成以下工作：1．改造天津大学流量实验室4。水流量标准装置，搭建了流量稳定性研究平台。在此平台上可研究各

2、种稳压系统控制方案、控制算法，也可方便地实验测试水塔法、变频法和变频加容器法的流量稳定性。2。在分析变频调速负载特性、变频器速度控制方式的基础上，设计了流量标准装置的变频调速系统，重点说明了外部控制电路和变频器接线电路设计和控制过程。进行了相关产品选型，总结了调试中的问题。3．在分析流量稳定性各种影响因素的基础上，分析比较了多种流量调节方式，研究了串级数字PID控制算法，设计了流量装置稳压系统控制方案，并着重分析比较了稳流和稳压两种控制方案的优缺点。提出了针对离心泵高效工作区的宽范围流量调节方法。对控制系统的硬件、软件和控制

3、流程进行了说明。4．分析了流量稳定性评估方法和实现方式，设计了数据采集系统，针对开环、单同路流量反馈、单回路压力反馈和串级控制进行了流量稳定性实验研究。实验表明，在未加入稳压罐的情况下，变频器单回路压力控制的控制方案，装置的流量稳定性优于0．2％，调节时间10S～20S。关键词：流量标准装置：流量稳定性；变频调速；容器稳压；控制系统ABSTRACTTheresearchandapplicationofflowcalibrationfacilityareimportantpartofthedevelopmentoftheflo

4、wmeasurementandtesttechnology．Theflowstabilityisanimportanttechnicalparameterofthefacility,whichdirectlyinfluencesitsstabilityanduncertainty．Thethesiscarriedouttheresearchoffrequencycontrolandthecontainerstabilizingpressuresystemofwaterflowstandardfacility,inviewof

5、muchinvestmentandlongbuildingtermofthetankregulatormethod，andthewidegapofflowstabilitybetweenthetankregulatorandthefrequencycontrolwiththecontainerstabilizingpressuresystem．Theresearcheswerecompletedasfollowsinthisthesis．Firstly,transformedthe矿waterflowstandardfaci

6、lityinTianjinUniversityflowlaboratory,andaplatformfortheresearchofflowstabilitywasbuilt，bytheplatform，thecontrolprogram，thecontrolalgorithmofkindsofregulatorsystemscanbeinvestigated，andtheflowstabilityofthetankregulatormethodcanbetest,frequencycontrol，frequencycont

7、rolwithcontainerstabilizingpressure．Secondly,basedontheanalyzingoftheloadcharacteristicsoffrequencycontrolofmotorspeedandthespeedcontroloffrequencyconverters，thefrequencycontrolsystemofflowstandardfacilityweredesigned，thedesignandcontrolprocessofextemalcontrolelect

8、riccircuitandthefrequencyconverterswiringcircuitwereexplainedemphatically．Selectionoftherelatedproductsandtheproblemofdebuggingweredescribedinthe