如何设置变频供水的休眠功能？

休眠功能，就是变频器在低频率运行时，如果其产生的作用对于生产过程已经没有太多作用时，可以暂时停机，一旦生产过程需要变频器运转时，变频器又能马上投入运行，这样的过程类似于“休眠”与“唤醒”。

休眠功能是在变频器无级调速的低频段设置了阈值开关，低于阈值开关值的为休眠，高于阈值开关值的为唤醒，因此休眠不是真正意义上的停机。同时在休眠期间，变频器的输出是关断的，所以休眠功能也能在一定程度上节约电能。

要实现休眠功能，一般通过设置阈值开关即可实现。为了防止系统在开关附近来回反复切换和频繁起动，阈值开关往往是有一定宽度的，包括零频阈值频率和零频回差。这里以模拟量电流输入为例说明休眠过程的实现，如图9-5所示。

起动过程：运行命令发出后，只有当模拟量电流输入到达或超过某值I_b，其所对应的设定频率达到f_b时，电动机才开始起动，并按加速时间加速到模拟量电流输入对应的频率。

停机过程：运行过程中当模拟量电流值减小到I_b时，变频器并不会立即停机，只有当AI1电流继续减小到I_a，对应的设定频率为f_a时，变频器才停止输出（但不停机），即零频运行。

显然，这里的f_a就是零频运行阈值，f_b-f_a就是零频回差。

以上的例子不仅在模拟量输入的普通运行时有效，在内置PID闭环运行时也是有效的，只要变频器的输出频率到达零频阈值开关时，休眠功能就可以实现。

图9-4 通用变频器内置PID的控制校准过程

变频器的休眠功能经常用于水泵控制中，这是因为变频器的低频段对水泵的压力贡献很小，假如此时生产过程需求量不高，休眠就是顺理成章的事了。比如恒压供水系统运行时经常会遇到夜晚用户用水量较小或不用水的情况，为了节能，供水系统可以设置使水泵暂停工作的“休眠”功能，当变频器频率输出低于其下限时，变频器停止工作，水泵停止（处于休眠状态）。当水压下降到一定值时经变频器PID运算需要输出较高频率时，将先起动变频器运转水泵，继续原先的恒压供水程序。该系统中，需要设定两个参数值，即“休眠值”和“唤醒值”。“休眠值”即变频器输出的下限频率设置，也就是零频运行阈值f_a；“唤醒值”即f_b，就是零频回差与零频运行阈值的和，如果变频器输出的供水压力不足，变频器经过PID计算得出的输出频率需要超过f_b时，就唤醒变频器工作。经测试“休眠值”为18Hz，“唤醒值”为20Hz。在PID闭环控制中，有些变频器还提供了另外一种方式的休眠功能，即休眠功能的唤醒不是通过变频器PID的计算输出频率值来确定的，而是通过PID工艺中的反馈量来决定的。在这种休眠功能中，需定义以下参数：①休眠频率值或速度值；②休眠功能起动的延时时间；③唤醒时的反馈量工艺数值；④唤醒延时时间。

图9-6为变频器在PID闭环运行时的休眠功能示意，图中的SLEEP MODE即为休眠状态。

如果电动机速度低于休眠速度值，且时间长于休眠延时时间，则变频器切换为休眠状态，变频器停止输出；当过程实际值低于唤醒时的反馈量工艺数值时，且时间长于唤醒延时时间，则变频器马上起动进行PID闭环工作。在这里，唤醒时的反馈量工艺数值，一般以过程给定值的百分比形式表示。(www.xing528.com)

同样以恒压供水为例，在夜间耗水量较低的情况下，PID过程控制就会降低电动机转速，如果设定休眠功能有效，变频器就会进入休眠状态。为此，需设定相应的4个参数值（休眠频率值、休眠延时、唤醒压力百分比和唤醒延时）。

图9-5 休眠功能示意

图9-6 PID过程的休眠功能示意

小贴士

在变频恒压供水系统的主要功能预置方面，应该注意以下几个频率限值：

1）最高频率：水泵属于二次方律负载，当转速超过其额定转速时，转矩将按二次方律增加。因此变频器的工作频率不允许超过额定频率，最高只能和额定频率相等。

2）上限频率：一般来说，以等于额定频率为宜，但变频器内部往往具有转差补偿功能，因此也可设置的略低些。

3）下限频率：在供水系统中，转速过低，会出现水泵的全扬程小于实际扬程，形成“水泵”空转的现象。所以，下限频率不宜太低。