[發明專利]一種空壓機控制裝置及方法

無效

• 申請號: 201010560101.6
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN102003377A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 曾洪駿;閆永勤;周見豪;張洪林
• 申請（專利權）人: 北京時代科儀新能源科技有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機械控制領域，更具體地說，涉及一種空壓機控制裝置及方法。

背景技術

空壓機作為一種廣泛應用于礦山、冶金、電力、紡織、石化、造紙、塑膠、煙草等各種行業的重要機械，其工作原理是，利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮，使氣體的壓強增大，再經冷卻和緩沖以后向外輸送壓力。

目前，現有技術中對于空壓機的控制，包括有采用PID控制技術，雖然在采用PID控制技術后，在空壓機壓縮空氣時，電機的轉速有所下降，降低了空壓機在壓縮空氣過程中的功耗，但是卻加長了電機的加載時間，在用氣量較小時，為了控制輸出氣壓的穩定性，PID控制技術會控制電機以較低的轉速運行，且很少停機；如果這種低速運行的時間過長，則會因為電機低速運行時存在銅損、鐵損以及運動部件的摩擦占用額定功率的比率過高，從而造成能源的浪費。

由于現有技術中的空壓機控制裝置的節能效果較差，所以，目前急需一種可以有效地節約能源的空壓機控制裝置。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種空壓機控制裝置，以解決現有技術存在的空壓機的控制裝置節能效果較差的問題。

本發明實施例是這樣實現的：

一種空壓機控制裝置，包括：

信號采集模塊，用于采集包括空壓機的加載信號、功率信號和轉速信號的運行狀態信息；

參數生成模塊，用于將為模擬信號的運行狀態信息生成數字格式的運行狀態參數；

參數處理模塊，用于根據運行狀態參數按預設程序計算生成最優轉速；

轉速輸出模塊，用于根據所述最優轉速生成轉速給定指令控制變頻器的轉速；

變頻器，用于控制空壓機電機的啟停和轉速。

優選的，在本發明實施例中，所述信號采集模塊為傳感器組。

優選的，在本發明實施例中，所述傳感器組包括：電壓傳感器和電流傳感器。

優選的，在本發明實施例中，所述電壓傳感器用于測量空壓機內部加載信號；

所述電流傳感器通過測量驅動空壓機的變頻器的電流信號來測得功率信號；

所述電流傳感器通過測量驅動空壓機的變頻器的電流信號來測得空壓機轉速信號。

優選的，在本發明實施例中，所述參數生成模塊包括：

模數轉換器。

優選的，在本發明實施例中，所述運行狀態參數包括：

由所述加載信號生成的加載參數和卸載參數；

由所述功率信號生成的功率參數；

由所述轉速信號生成的轉速參數。

優選的，在本發明實施例中，所述參數處理模塊包括：

轉速與耗電功率對應表存儲子模塊用于預先記錄空壓機電機的多個采樣轉速值與每個采樣轉速值下的空壓機電機耗電功率的轉速與耗電功率對應關系表；多個采樣轉速值為從空壓機電機的最小轉速到空壓機電機的最大轉速之間采集的多個等差的轉速值；所述采樣轉速值可以通過轉速參數得出；所述空壓機電機耗電功率通過所述功率參數得出。

平均轉速計算子模塊，用于通過功率參數獲取當前轉速值ω、通過加載參數和卸載參數獲取當前的單次加載時間t₁和當前的單次卸載時間t₂；通過公式計算得出平均轉速

最優轉速選擇子模塊，用于在不小于所述平均轉速且不大于空壓機電機的最大轉速中選擇耗電量最低的轉速值為最優轉速。

優選的，在本發明實施例中，還包括變頻器啟停指令模塊，用于根據所述加載參數和卸載參數向控制變頻器啟動或停止運轉的啟停指令。

本發明實施例還提供了一種空壓機控制方法，包括步驟：

采集包括空壓機的加載信號、功率信號和轉速信號的運行狀態信息；

將為模擬信號的運行狀態信息生成數字格式的運行狀態參數；

根據運行狀態參數按預設程序計算生成最優轉速；

根據所述最優轉速生成轉速給定指令控制變頻器的轉速；

通過變頻器控制空壓機電機的啟停和轉速。

從上述的技術方案可以看出，本發明實施例中通過信號采集模塊采集空壓機的運行狀態信息，從而得知包括空壓機的轉速、功耗即加載卸載的信息；然后，通過參數生成模塊通過采集的運行狀態信息生成運行狀態參數；這樣，通過參數處理模塊計算生成最優轉速，然后使空壓機電機運行在最優轉速下；由于最優轉速為在可用的轉速中平均功耗最小的轉速，所以，本發明實施中的空壓機控制裝置，使空壓機在可以滿足當下工作的供氣量需要的前提下，最大限度的減少了對能源的消耗，從而有效地起到了節能的效果。

附圖說明