[實用新型]風機水泵智能功效節能終端設備

無效

• 申請號: 200820104727.4
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN201215099Y
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 楊洪
• 申請（專利權）人: 明大動力(北京)能源科技有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司
• 代理人: 張春媛

技術領域

本實用新型涉及一種智能功效節能終端設備，屬于電子技術與機電一體化領域。

背景技術

在工礦企業中大量地使用著風機、水泵，這些機械一般都以交流電動機驅動。其中大部分電動機均不是工作在額定功率，而經常只有額定功率的50％-70％，甚至更低。但電動機大部分處在恒速運行狀態，并以檔板、閥門或放空回流的辦法進行流量或壓力的調節，從而白白損失大量的電能，功率越大的風機、水泵，損失的電能越多。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種風機水泵智能功效節能終端設備(MD-FSL)，它綜合可編程技術、變頻技術、跟蹤調功技術、軟啟動技術、動態功率因數補償技術，通過PID閉環控制，自動跟蹤負載的工作狀況，實時調節供電功率，減少電能。

一種風機水泵智能功效節能終端設備包含主回路模塊、與主回路模塊連接的、發出控制信號的控制回路模塊、與控制回路模塊連接的信號回路模塊和用以顯示節電器狀態的顯示回路模塊。

一種風機水泵智能功效節能終端設備，該風機水泵智能功效節能終端設備的主回路模塊是由斷路器、接觸器、輸入濾波裝置、變頻器、輸出濾波裝置組成。

該風機水泵智能功效節能終端設備的控制回路模塊包含微型斷路器、中間繼電器、可編程控制器(PLC)、人機界面、按鈕；信號回路模塊包含現場傳感器、信號變送器、PID調節裝置；顯示回路模塊包含電壓表、電流表、壓力(溫度、流量等)表、三相四線有功電能表、指示燈。

本實用新型節電率可達20％-60％，能有效的防止機械磨損，延長電機使用的壽命，瞬時態轉矩反映；并且采用最新一代IGBT功率模塊，最大載波頻率達16kHz，靜音運行。一種風機水泵智能功效節能終端設備具有瞬時輸出電壓自動調整功能，能在輸入電網存在較大的波動時，輸出電壓也基本保持不變；具有回升制動等功能，適應各種應用場合；其液晶屏帶有液晶字符、圖形顯示，中、英文顯示方式隨時設定，人機界面友好；雙鍵盤互動切換控制，本機、遠程操作自由選擇；保護功能完善，具備電流限幅、過壓失速保護、短路、過流、過載、過壓時，系統均能即時保護。

附圖說明

圖1表示節電器硬件組成圖；

圖2表示風機在一定轉速下的風壓-風量(H-Q)特性。

具體實施方式

1.根據圖1所示，該智能節電器是由主回路模塊、與主回路模塊連接的、發出控制信號的控制回路模塊、與控制回路模塊連接的信號回路模塊和用以顯示節電器狀態的顯示回路模塊。

其中主回路模塊是由與電源連接的斷路器、與斷路器連接的接觸器、與接觸器連接的輸入濾波裝置、與輸入濾波裝置連接的變頻器、與變頻器連接的輸出濾波裝置組成。

其中控制回路模塊是由與接觸器連接的微型斷路器、與微型電路器連接的中間繼電器、與中間繼電器連接的PLC、與PLC連接的人機界面、與人機界面相連的按鈕組成。

其中信號回路模塊是由現場傳感器、與現場傳感器連接的信號變送器、與信號變送器連接的PID調節裝置組成。

以及顯示回路模塊是由電壓表、電流表、壓力(溫度、流量等)表、三相四線有功電能表、指示燈組成。

2.調速節電

風機，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結構和工作原理而言，兩者基本相同?，F先以風機為例加以說明。

采用MD-FSL對風機進行控制，屬于減少空氣動力的節電方法，它和一般常用的調節風門控制風量的方法比較，具有明顯的節電效果。

由圖2可以說明其節電原理：

圖2中，曲線(1)為風機在恒定轉速n1下的風壓一風量(H—Q)特性，曲線(2)為管網風阻特性(風門全開)。

假設風機工作在A點效率最高，此時風壓為H2，風量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生產工藝要求，風量需要從Q1減至Q2，這時用調節風門的方法相當于增加管網阻力，使管網阻力特性變到曲線(3)，系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖中看出，風壓反而增加，軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然，軸功率下降不大。如果采用MD-FSL內置的變頻控制方式，風機轉速由n1降到n2，根據風機參數的比例定律，畫出在轉速n2風量(Q—H)特性，如曲線(4)所示?？梢娫跐M足同樣風量Q2的情況下，風壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節省的功率△N＝(H1-H3)×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節電的經濟效果是十分明顯的。