循環水泵變頻節電控制系統的製作方法
2023-05-14 12:36:16
專利名稱：循環水泵變頻節電控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水泵，尤其涉及一種循環水泵變頻節電控制系統。
背景技術：
目前隨著我國工業生產的快速發展，各種水泵已大量應用到我們日常工業生產和生活中，由於許多水泵的拖動電機都處於恆轉速運轉狀態，而生產中的水流量要求處於動態工況運行，還有許多企業在進行系統設計時，容量 選擇得較大，系統匹配不合理，往往是「大馬拉小車」。而在聚酯行業中，循環冷卻水泵的供水量在夏季用量很大，調節的餘量不大，而到春、秋季節隨著環境溫度的起伏變化，循環水泵的供水量變化很大。目前循環水泵的供水量調節一般是利用安裝在管道上的閥門的開度大小來調節的，操作不方便，也不準確，而且循環水泵工作狀態沒有變化，不管供水量大小，循環水泵仍在一樣耗電，造成大量能源浪費。
發明內容本實用新型主要解決原有循環水泵的供水量調節由閥門控制，操作不方便，也不準確，而且不管供水量大小，循環水泵仍在一樣耗電，造成大量能源浪費的技術問題；提供一種循環水泵變頻節電控制系統，其通過對循環水泵進行變頻控制，既調節了循環水泵的供水量，又更好地利用了水泵效率，有效節約電能。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型包括變頻器、信號處理單元和壓力變送器，壓力變送器安裝在和循環水泵的出水管相連的管道上，壓力變送器的輸出端和所述的信號處理單元的輸入端相連，信號處理單元的輸出端和所述的變頻器的控制信號輸入端相連，變頻器的輸出端和循環水泵的電源輸入端相連。目前在水泵控制系統中也有使用變頻調速技術的，但都是採用開環控制方式，即人為地根據工藝或外界條件的變化來改變變頻器的頻率值，以達到調速目的。而本實用新型是採用閉環控制方式實現自動控制變頻器的運行頻率，從而達到循環水泵調速的目的，最終實現供水量的調節。由壓力變送器採集循環水泵供水管內的水壓，並轉換成與之相對應的4 20mA標準電流信號，輸送給信號處理單元，信號處理單元內部有工作程序，經過工作程序的處理，與工藝所需的控制指標進行比較，得出偏差，其偏差值由信號處理單元按預先規定的調節規律進行運算得出調節信號，輸送給變頻器的控制信號輸入端，變頻器再把控制信號轉換成O 60Hz (或O 400Hz)的運行頻率，控制循環水泵的運行。當然在普通工況下，水泵的運行頻率一般在O 50Hz之間運行。本實用新型中，變頻器可以根據負荷的變化(用水量的變化)，自動進行頻率上下調節，從而改變水泵的轉速，使水泵電機的輸出功率隨負載的變化而變化，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能。當水泵用閥門控制時，要減小流量，必須關小閥門，這時閥門的磨擦阻力變大。也就是說，用閥門控制流量時，有功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門不斷關小，這個損耗還要增加。[0006]採用本實用新型的調速控制時，由於泵的特性取決於轉速，用轉速控制時，根據離心泵的特性曲線公式，由於流量與轉速的一次方成正比，揚程與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比，即功率與轉速成3次方的關係下降。所以，只要把電機轉速降下來，那麼在轉運同樣流量的情況下，原來消耗在閥門的功率就可以完全避免，故可以取得良好的節能效果，這就是本實用新型水泵變頻調速節能的原理。作為優選，所述的信號處理單元為PID調節器。使控制更加方便，也更準確。作為優選，所述的循環水泵變頻節電控制系統包括斷路器，市電供電電源經斷路器和所述的變頻器的電源輸入端相連。變頻器的通斷電通過切換斷路器實現，使用更加安
全。本實用新型的有益效果是變頻器根據負荷的變化(供水量的變化)，自動進行頻率上下調節，從而改變循環水泵的轉速，使循環水泵電機的輸出功率隨負載的變化而變化，既調節了循環水泵的供水量，又更好地利用了水泵效率，有效節約電能。
圖I是本實用新型的一種系統連接結構示意圖。圖中I.變頻器，2. PID調節器，3.壓力變送器，4.循環水泵，5.斷路器。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例本實施例的循環水泵變頻節電控制系統，如圖I所示，包括變頻器I、作為信號處理單元的PID調節器2、壓力變送器3和斷路器5，壓力變送器3安裝在和循環水泵4的出水管相連的管道上，壓力變送器3的輸出端和PID調節器2的輸入端相連，PID調節器2的輸出端和變頻器I的控制信號輸入端相連，變頻器I的輸出端和循環水泵4的電源輸入端相連，市電供電電源經斷路器5和變頻器I的電源輸入端相連。工作過程先由裝在管道上的壓力變送器檢測出水泵出水管中的水的壓力，並轉換成與之相對應的4 20mA標準電流信號，送給PID調節器，由PID調節器內部程序將該信號與工藝所需的控制指標進行比較，得出偏差，其偏差值由PID調節器按預先規定的調節規律進行運算得出調節信號，該調節信號直接送給變頻器的控制信號輸入端，變頻器再把PID調節器送過來的信號轉換成O 60Hz (或O 400Hz)的運行頻率，當然在普通工況下，水泵的運行頻率一般在O 50Hz之間運行。通過PID調節器的調節，變頻器可以根據負荷的變化(用水量的變化)，自動進行頻率上下調節，從而改變水泵的轉速，改變輸送水量。本實用新型採用變頻器閉環控制，可按需要進行軟體組態並設定溫度進行PID調節，使水泵電機輸出功率隨熱負載的變化而變化，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能目的。性能分析(I)採用變頻器閉環控制，可按需要進行軟體組態並設定供水壓力進行PID調節，使水泵電機輸出功率隨負載供水壓力的變化而變化，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能。一般在春秋兩季運行，節電率較高，可達40%，夏季由於用戶本身負荷用量較大，節電空間比較有限。[0017](2)由於降速運行和軟啟運，減少了振動、噪音和磨損，延長了設備維修周期和使用壽命，減少了維修維護工作量，並減少了對電網的衝擊，提高了系統的可靠性。 (3)系
統具有各種保護措施，使系統的運轉率和安全可靠性大大提高。
權利要求1.一種循環水泵變頻節電控制系統，其特徵在於包括變頻器(I)、信號處理單元和壓力變送器(3)，壓力變送器(3)安裝在和循環水泵(4)的出水管相連的管道上，壓力變送器(3)的輸出端和所述的信號處理單元的輸入端相連，信號處理單元的輸出端和所述的變頻器(I)的控制信號輸入端相連，變頻器(I)的輸出端和循環水泵(4)的電源輸入端相連。
2.根據權利要求I所述的循環水泵變頻節電控制系統，其特徵在於所述的信號處理單元為PID調節器(2)。
3.根據權利要求I或2所述的循環水泵變頻節電控制系統，其特徵在於包括斷路器(5 )，市電供電電源經斷路器(5 )和所述的變頻器(I)的電源輸入端相連。
專利摘要本實用新型涉及一種循環水泵變頻節電控制系統，包括變頻器、作為信號處理單元的PID調節器、壓力變送器和斷路器，壓力變送器安裝在和循環水泵的出水管相連的管道上，壓力變送器的輸出端和PID調節器的輸入端相連，PID調節器的輸出端和變頻器的控制信號輸入端相連，變頻器的輸出端和循環水泵的電源輸入端相連，市電供電電源經斷路器和變頻器的電源輸入端相連。本實用新型中的變頻器根據負荷的變化(供水量的變化)，自動進行頻率上下調節，從而改變循環水泵的轉速，使循環水泵電機的輸出功率隨負載的變化而變化，既調節了循環水泵的供水量，又更好地利用了水泵效率，有效節約電能。
文檔編號F04B49/06GK202579138SQ20122020108
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者簡國榮, 陳旭, 壽衛林, 戴建衛 申請人:浙江恆逸高新材料有限公司