[實用新型]用于恒壓供水的水泵控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320887531.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203770109U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海眾辰電子科技有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 李彥

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及泵的控制設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種用于恒壓供水的水泵控制裝置。

背景技術(shù)

供水系統(tǒng)是生產(chǎn)生活中廣泛使用的設(shè)施，為保持供水的穩(wěn)定，越來越多的場合有恒壓供水的要求。傳統(tǒng)的恒壓供水的方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施實現(xiàn)的，這種控制方法存在著電能消耗高、設(shè)施復(fù)雜體積大占地多、有水錘效應(yīng)影響水泵壽命、存在二次污染等缺陷，這就限制了恒壓供水的使用。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電能利用率高、設(shè)施簡單、延長水泵壽命、供水質(zhì)量高的水泵控制設(shè)備，本實用新型公開了一種用于恒壓供水的水泵控制裝置。

本實用新型通過如下技術(shù)方案達到發(fā)明目的：

一種用于恒壓供水的水泵控制裝置，包括三相交流電源、三相電機和水泵，三相交流電源通過導(dǎo)線連接三相電機，三相電機的轉(zhuǎn)軸連接水泵，其特征是：還包括變頻器、水壓傳感器和微處理器，

水泵至少有2臺，水泵的出水口都和總水管連接，每臺水泵各由一臺三相電機驅(qū)動；

變頻器內(nèi)設(shè)有整流器和逆變器，整流器的直流電輸出端通過導(dǎo)線連接逆變器的直流電輸入端；

微處理器內(nèi)設(shè)有正弦脈沖寬度調(diào)制（即Sinusoidal?Pulse?Width?Modulation，簡稱SPWM）電路、比例-積分-微分（即proportion-integral-derivative，簡稱PID）控制電路和存儲器；

三相交流電源的電壓輸出端通過導(dǎo)線分別連接變頻器整流器的交流電輸入端，變頻器逆變器的三相交流電輸出端通過導(dǎo)線連接三相電機；

水壓傳感器設(shè)于水泵的出水口后的總水管內(nèi)；

水壓傳感器的信號輸出端通過信號線連接微處理器，微處理器的信號輸出端通過信號線連接變頻器逆變器的直流電輸入端。

所述的用于恒壓供水的水泵控制裝置，其特征是：變頻器的數(shù)量至少為2個，變頻器逆變器的三相交流電輸出端通過導(dǎo)線連接三相電機，變頻器逆變器的直流電輸入端都通過信號線連接微處理器的信號輸出端。

所述的用于恒壓供水的水泵控制裝置，其特征是：變頻器的整流器選用橋式整流電路，變頻器的逆變器選用絕緣柵雙極型晶體管。

所述的用于恒壓供水的水泵控制裝置，其特征是：微處理器選用單片機。

本實用新型使用時，三相交流電源將三相交流電輸出至變頻器，變頻器的整流器將接收到的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出至逆變器，在微處理器正弦脈沖寬度調(diào)制（即Sinusoidal?Pulse?Width?Modulation，簡稱SPWM）電路的控制下，逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電后提供給三相電機，三相電機帶動水泵從水源處抽水至總水管。

微處理器內(nèi)事先存儲有輸出水壓的額定值P0，當水壓傳感器檢測到總水管內(nèi)的水壓低于額定值時，在微處理器的控制下，變頻器逆變器輸出的三相交流電的頻率上升，三相電機的轉(zhuǎn)速也上升從而水泵泵出的水壓上升直至總水管內(nèi)的水壓達到額定值為止；若變頻器逆變器輸出的三相交流電的頻率上升至最大值時總水管內(nèi)的水壓仍未達到額定值，此時微處理器控制其余處于休眠狀態(tài)下的三相電機中的一臺投入運行，使得參與向總水管泵水的水泵數(shù)量增加，直至總水管內(nèi)的水壓達到額定值為止。反之，當水壓傳感器檢測到總水管內(nèi)的水壓高于額定值時，如果此時處于運行狀態(tài)的三相電機多于一臺，則微處理器首先控制使一臺三相電機處于休眠狀態(tài)退出運行，退出運行的順序和投入運行的順序相同，即先投入運行的三相電機在滿足水壓要求后先退出運行；如果此時處于運行狀態(tài)的三相電機僅有一臺，則微處理器控制變頻器逆變器輸出的三相交流電的頻率下降，三相電機的轉(zhuǎn)速也下降從而水泵泵出的水壓下降直至總水管內(nèi)的水壓達到額定值為止。

一般正常運行時，投入運行的三相電機和水泵都各有一臺，微處理器可定時控制使各臺三相電機輪流投入運行從而可以輪流休眠。

本實用新型利用變頻器、PID控制電路、微處理器等部件的有機結(jié)合，構(gòu)成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，實現(xiàn)恒壓供水，具有如下特點：

1.?節(jié)能，可以實現(xiàn)節(jié)電20%～40%，能實現(xiàn)綠色用電；

2.?占地面積小，投入少，效率高；

3.?配置靈活，自動化程度高，功能齊全，靈活可靠；

4.?運行合理，由于是軟起和軟停，不但可以消除水錘效應(yīng)，而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費用，并且水泵的壽命大大提高；

5.?由于變頻恒壓調(diào)速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染，防止了很多傳染疾病的傳染源頭；

6.?通過通信控制，可以實現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。