微機變頻供熱節能自動控制裝置的製作方法
2024-03-22 16:51:05
專利名稱：微機變頻供熱節能自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種供熱網的控制裝置，涉及到計算機控制技術。
技術背景熱網供熱的耗電重點設備是熱網循環水泵，熱網供熱的循環速度，是根據室外氣候和室內環境溫差的變換進行的，傳統的方法是調節閥門的開啟度來調節熱水的流量，但循環水泵仍是恆速運行，在一定程度上浪費了很多能源。
發明內容
本實用新型目的是公開一種微機變頻供熱節能自動控制裝置。
本實用新型是一種閉環控制，由微機變頻調速器、溫度控制器和空氣開關、斷路器、熱繼電保護器低壓元、器件組成主體控制系統和外圍信號採集元、器件組成的輔助控制系統組成；包括安裝在室、內外的溫度採集器1，實時檢測溫差信號，傳送給溫度比較調節器2與設定值進行比較，把比較後的溫度、壓力值轉化成標準的電壓(或電流)信號，傳送給交換器，通過微機變頻調速器3內部的運輯比較運算，改變變頻器的輸出頻率和電壓，調節加壓熱水泵4電機的轉速，把循環水泵的最大輸出流量降至所控制溫度對應的量；其特徵是外接線包括一、主迴路從電源開關櫃引進的三相四線制(AC380V)電源線接控制櫃的主開關QF1，從主開關QF1下端引出三相電源分別接到變頗電源迴路的控制開關QF2和工頻電源迴路的控制開關QF3。QF2下端接變頻器的電源輸入端R、S、T，變頻器的輸出端U、V、W接觸器KM1、KM3的主迴路端子，輸出側分別接到保護元件FH1、FH2的的主迴路端子，再和控制電機相連。
QF3下端接觸器KM2、KM4的主迴路端子，輸出側分別接到保護元件FH1、FH2的主迴路端子，再和控制電機M1、M2相連。
二、控制迴路控制迴路的電源開關QFO接三相電源A相，輸出端標號為01，N線直接引入，標號為02，構成AC220V的控制迴路電源。電源指示燈接01和02。故障燈接管1和03，通過保護元件FH1、FH2的控制常閉端子接到02。工頻、變頻轉換開關接01和05、15。變頻接15、工頻接05。
1、工頻控制迴路手動運行指示燈接05、02，1號泵工頻停止按鈕接05、07，啟動按鈕接07、09，接觸器KM2的輔助點接07、09構成了自鎖迴路，接觸器KM1的常閉觸點接09、37，接觸器KM2的工作線圈接到37、10，保護元件FH1的控制常開端子接到10、02。
2號泵工頻停止按鈕接05、011，啟動按鈕接11、13，接觸器KM2的輔助觸點接11、13構成了自鎖迴路，接觸器KM1的常閉觸點接13、39，接觸器KM2的工作線圈接到39、14，保護元件FH1的控制常開端子接到14、02。
2、變頻控制回胳變頻運行指示燈接15、12；控制當前工作泵的開關TA TC和KA分別接15、17和15、25。
系統設計為1號為當前工作泵。控制泵切換、啟停的時間繼電器ST1的線圈接17、10，ST2的延時閉合動合觸點接17、09。控制1號變頻運行的控制迴路的接觸。
本實用新型通過閉環控制的方式，所供熱兩系統達到設定溫度時，水泵開始低速運轉。當熱網低於設定溫度時，水泵由慢速轉換成高速運轉，逐漸使網內溫度回升到設定溫度，然後又轉換成低速運轉，高低速運轉可根據設定溫度自動轉換調整；從而實現節省電能的目的。
圖1為本實用新型原理框圖；圖1為本實用新型電路圖；具體實施方式
如圖1所示，整套控制裝置是由微機變頻調速器、溫度控制器和空氣開關、斷路器、熱繼電保護器等低壓元、器件組成主體控制系統和外圍信號採集元、器件組成的輔助控制系統；主體控制系統是通過微機變頻調速器來控制實現的，外圍設備正常工作頻率為50Hz，經過技術人員編制、輸入變頻器運行程序，使變頻器最大運行頻率(提水)設定為46Hz(假定)，最小運行頻率(恆壓)設定為32Hz(假定)，溫控器界線溫度設定為23攝氏度(相對應的電流輸出量為15mA)；外圍信號採集系統將所採集的溫度信號傳送給溫控器，溫控器將溫度信號轉換成相對應的電流信號後傳進給變頻器，變頻器將收到的電流信號進行計算，與預先設置好的運行頻率相比較，當接收的電流值大於15mA(即溫度高於23度)時，變頻器便以32Hz輸出信號給水泵電機，水泵開始伯低速運轉，熱水在管網裡保壓不流動；當接收的電流值小於15mA(即溫度低於23度)時，變頻器便以46Hz輸出信號給水泵電機，水泵開始高速運轉，熱水在管網內開始流動；通過供熱提升泵高低速旋轉，即保證了整體供熱網的恆溫，又延長了設備的使用壽命，降低了設備運行和維護成本，而且泵的低速運行過程即是節約大量電能的過程。
原理框圖說明溫度採集器採集集中供熱管網的回水溫度t2，把t2傳輸給PI溫差比較調節器與設定控制溫度t1進行比較，把兩者比較的溫差信號傳輸給變頻器，以控制加壓熱水泵的轉速。
當t1-t2大於0時，PI溫差比較調節器輸出0-10V，控制變頻器在最低運行頻率(保證供水壓力達到供熱對象最高處最低的頻率值)的最低值與最大頻率之間進行加速運行；當t1-t2小於或等於0時，PI溫差比較調節器輸出0-3V，控制變頻器在最低運行頻率(保證供水壓力達到供熱對象最高處最低的頻率值)與最大頻率之間進行減速運行，直至達到最低運行頻率；變頻器在PI溫差比較調節器輸出控制信號的作用下，循環往復地工作，從而達到供熱保持恆溫，合理調整加壓熱水泵的轉速，從而達到節約電能的目的。
圖2是系統設計為1號為當前工作泵。控制泵切換、啟停的時間繼電器ST1的線圈接17、10，ST2的延時閉合動合觸點接17、09。控制1號變頻運行的控制迴路的接觸。
性能和特點1、高效節能，一般節電20％-50％；2、智能化控制制，可任意修改參數指令(加溫度設定值、壓力設定值控制順序、控制電機數量、PID值、加減速時間等)；3、實現軟啟、軟停控制，消除了直接啟動對電網的衝擊和幹擾，降低電機及電器元件的故障率，降低電機運行的噪音。
4、保護功能完善，具有過流、過壓、欠壓、超載等保護功能。
5、調速方便，裝置具有手動、自動及異地操作功能，運行可靠，維護方便。
權利要求1.一種微機變頻供熱節能自動控制裝置，是一種閉環控制，由微機變頻調速器、溫度控制器和空氣開關、斷路器、熱繼電保護器低壓元、器件組成主體控制系統和外圍信號採集元、器件組成的輔助控制系統組成；包括安裝在室、內外的溫度採集器(1)，實時檢測溫差信號，傳送給溫度比較調節器(2)與設定值進行比較，把比較後的溫度、壓力值轉化成標準的電壓或電流信號，傳送給交換器，通過微機變頻調速器(3)內部的運輯比較運算，改變變頻器的輸出頻率和電壓，調節加壓熱水泵(4)電機的轉速，把循環水泵的最大輸出流量降至所控制溫度對應的量；其特徵是外接線包括一、主迴路從電源開關櫃引進的三相四線制電源線接控制櫃的主開關QF1，從主開關QF1下端引出三相電源分別接到變頗電源迴路的控制開關QF2和工頻電源迴路的控制開關QF3。QF2下端接變頻器的電源輸入端R、S、T，變頻器的輸出端U、V、W接觸器KM1、KM3的主迴路端子，輸出側分別接到保護元件FH1、FH2的的主迴路端子，再和控制電機相連。QF3下端接觸器KM2、KM4的主迴路端子，輸出側分別接到保護元件FH1、FH2的主迴路端子，再和控制電機M1、M2相連。二、控制迴路控制迴路的電源開關QFO接三相電源A相，輸出端標號為01，N線直接引入，標號為02，構成AC220V的控制迴路電源。電源指示燈接01和02。故障燈接管1和03，通過保護元件FH1、FH2的控制常閉端子接到02。工頻、變頻轉換開關接01和05、15。變頻接15、工頻接05。1、工頻控制迴路手動運行指示燈接05、02，1號泵工頻停止按鈕接05、07，啟動按鈕接07、09，接觸器KM2的輔助點接07、09構成了自鎖迴路，接觸器KM1的常閉觸點接09、37，接觸器KM2的工作線圈接到37、10，保護元件FH1的控制常開端子接到10、02。2號泵工頻停止按鈕接05、011，啟動按鈕接11、13，接觸器KM2的輔助觸點接11、13構成了自鎖迴路，接觸器KM1的常閉觸點接13、39，接觸器KM2的工作線圈接到39、14，保護元件FH1的控制常開端子接到14、02。
2.變頻控制回胳變頻運行指示燈接15、12；控制當前工作泵的開關TA TC和KA分別接15、17和15、25。
專利摘要本實用新型公開一種微機變頻供熱節能自動控制裝置。由微機變頻調速器、溫度控制器和空氣開關、斷路器、熱繼電保護器低壓元、器件組成主體控制系統和外圍信號採集元、器件組成的輔助控制系統組成；本實用新型通過閉環控制的方式，所供熱兩系統達到設定溫度時，水泵開始低速運轉。當熱網低於設定溫度時，水泵由慢速轉換成高速運轉，逐漸使網內溫度回升到設定溫度，然後又轉換成低速運轉，高低速運轉可根據設定溫度自動轉換調整；從而實現節省電能的目的。
文檔編號G11B11/14GK2899034SQ20062002039
公開日2007年5月9日 申請日期2006年3月17日 優先權日2006年3月17日
發明者吳寶林 申請人:吳寶林