用於汙水泵站抽水的控制方法
2023-05-20 18:50:31 1
專利名稱：用於汙水泵站抽水的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種控制汙水泵站中泵或泵組的啟動和停止的方法，該泵為潛水式泵。
這種型式的泵包括一個具有汙水入口的水箱和一個或多個電動泵，這些電動泵設置在水箱的下部。泵/泵組與將抽出的水輸出的壓力管相連接。
使用泵時很重要的一點是要儘可能地避免無水運轉，因為那樣會增加磨損和能量損耗。這樣做還有一個好處是，可讓周圍的水來冷卻電機，這意味著當水位已下降到水泵的上部時泵被正常停機。
使泵/泵組啟動和停止的脈衝可藉助於設置在水箱中不同液位的液位開關或監測耗電量的裝置獲得。這些不同的系統可能會使包含至少兩臺泵的水箱中的泵組交替工作， 而且如果由流入水箱中的大流量或小流量使前一操作循環加長或縮短，還可以早些或晚些觸發起動。可與瑞士專利469,408和420,788相比較。
當水位達到泵的上部時使泵自動停止帶來的缺點是汙泥和其它汙染物易於聚集在水箱的下部空間內而使水箱難於排空。這些汙染物容易粘附在泵的葉輪上，由此使得需要有頻繁的技術保養周期。目前向小型泵站的發展使這些問題更突出。解決這一嚴重情況的通常辦法是由脫開自動控制而使泵反轉。
本發明的目的是藉助於在權利要求書中所述的方法來使可引起操作停止的汙染物聚集的危險減少。這個系統被稱為APF，並主要用於兩個泵，該系統與普通系統並聯，並這樣設置，即如果任何系統指示運行的話，則一個泵就運行。
普通系統通常控制泵組的啟動和停止。APF系統則測量經過變流器的電流並記錄正常的耗電量。這樣可獲得和貯存每個泵的參考值。
在特定時間，例如每天一次或數次，使APF按程序操作，取代普通系統進行控制。然後，一泵繼續運轉，直到水位已到達使泵吸入空氣的泵的入口。此後，耗電量下降，在相對於預先貯存的參考值偏離了一定程度以後，使泵停止運轉。可以與瑞士專利No.469,408相比較。
這樣，保留在水箱中的水量減為最少，由此使留下來的汙染物的量也最少。此外，還可破壞在壁面上和泵上的沉澱和層物，而且也能更容易地被泵出。
如何能經常地連續抽吸到前述的低液位的問題取決於當地的情況，即主要取決於水中汙染物的數量。在一定的情況下，這種操作應該每小時進行一次。有時，每天一次就可能足夠了。這種操作也可在一定次數的正常停止後進行。將用於獲得這種功能的設備設計成可選擇多種變換形式。
附圖
示出了根據本發明的系統的方框圖。
在附圖中，A代表變流器，B為整流器，C為一個低通濾波器，D為放大器，E為旋轉開關，F為按鈕，G為開關，H為指示燈，以及I為泵。
來自泵的電流信號是由變流器(A)獲得的，通過該變流器引出泵電動機的導線之一。該輸入信號用於記載電動機電流的絕對值和差值係數。
該信號在第一步驟(B)中被整流，然後在三級低通濾波器中被處理成一確定的時間常數(在一個實施例中為0.26秒)。除了建立一個信號的平均值之外，該濾波器也用作後面取樣時的一個反向疊加濾波器。
一個後續放大器(D)將信號放大，以適應處理器的要求(在這個例子中為5.7倍)。
輸入電壓為0-5V。在電動機正常運轉時，電流變流器產生55mA的電流，由此獲得進入處理器的電壓為2.5V。
在處理器內組合成一整體的轉換器將測量信號變換成數字形式(10進位(伯特)bits)，使之有可能用軟體來處理信號。
信號處理應能檢測到泵電動機的耗電量的變化，其特徵是泵開始吸入空氣。規定了有兩種情況將導致停止1.電流振幅的負微分係數超過確定值；
2.電流值與參考值的偏差超過一確定的百分數(6或12％)。
為了分析參照上述第一點的電流，可通過一時間常數為0.68S的高通濾波器對信號進行濾波。這樣，使應導致停止的變化情況被顯示出來。
根據第二點的信號處理是指測量電動機電流的絕對值並與貯存的參考值進行比較。
為設定每天下降抽吸的循環次數，可以使用一個二進位編碼的旋轉開關(E)。這個值可由微處理器讀入，該微處理將所述頻率變換成抽吸循環間的時間。
當啟用APF時，至下次下降抽吸的預定時間的遞減計數就開始了。當時間用完後，一個下降抽吸循環被起動，第一次只單獨啟動一個泵。當下降抽吸結束時，重新加載存貯器，並開始一輪新的遞減計數。
按扭(F)用來在下次泵工作時起動下降抽吸，也用來產生用於停止功能的新的參考電流值。
四個雙位置開關(G)用於設置所述參數。設定一段消隱時間(在此期間內，停止功能在啟動之後不起作用)，以便避免依賴於起始電流差的錯誤功能。
方框圖中的(H)代表用二極體表示不同的功能輸送電壓，泵繼電器1，泵繼電器2，電流輸入1，電流輸入2和「在下一次泵運轉時的下降抽吸狀態」。
上面描述的系統是一個如何可以實現控制的例子。
然而，本發明是普遍適用的，並不局限於用於泵站的液位安全保護系統。重要的事情是可根據特定的設計方案自動地連續抽吸至很低的液位。
權利要求
1.一種用以控制間歇運轉的電動機停止的方法，該電動機例如是用於設置在一汙水泵站中的潛水泵的驅動電動機，電動機的啟動和停止取決於泵站中的水位或者可測量到的任何其它電參數的電流消耗量，當水位下降到電動機的上部時，電動機被正常停止，其特徵在於在確定的時間，例如每天一次或數次或在泵起動一定次數後實行下降抽吸至較低的液位，直至泵或泵組開始吸入空氣。
2.如權利要求1所述的用以控制間歇運轉的電動機停止的方法，其特徵在於停止是由電流的絕對值、所述值的變化或急劇變化來控制的。
3.如權利要求1所述的用以控制間歇運轉的電動機停止的方法，其特徵在於停止是由電動機的能量消耗的變化來控制的。
全文摘要
本發明涉及一種用以控制汙水泵站中泵的停止的方法。根據本發明，供給電動機的電流被控制成使泵在特定時間內運轉，直到液位下降到泵開始吸入空氣為止。
文檔編號F04D15/02GK1158387SQ9612330
公開日1997年9月3日 申請日期1996年11月15日 優先權日1995年11月24日
發明者安德斯·莫林 申請人:Itt弗萊吉股份公司