[發(fā)明專利]水泵恒壓變頻控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410226798.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN103982409A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙永華;周海軍;鄧金松;何恩軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)州市耀達(dá)工貿(mào)有限公司
• 主分類號(hào): F04B49/06
• 分類號(hào): F04B49/06
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓力控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變頻控制器，特別是一種水泵恒壓變頻控制器。

背景技術(shù)

自上世紀(jì)八十年代末起，我國(guó)城鄉(xiāng)家庭供水系統(tǒng)一直利用機(jī)械壓力開關(guān)控制水泵。由于該系統(tǒng)存在著諸多缺點(diǎn)，會(huì)使水泵頻繁起動(dòng)，經(jīng)常燒毀水泵電機(jī)等，至九十年代末開始普遍應(yīng)用電子水泵自動(dòng)控制器，由于該控制器能根據(jù)所檢測(cè)到的水源狀態(tài)、管道用水量和管道壓力變化等數(shù)據(jù)去啟動(dòng)與停止水泵，能完全替代由壓力開關(guān)、缺水保護(hù)裝置、壓力罐、止回閥等所構(gòu)成的傳統(tǒng)系統(tǒng)。帶電部分與管道的完全隔離和高密封性的控制箱，使該控制器擁有了機(jī)械壓力開關(guān)所無(wú)法比擬的安全性，得到廣泛應(yīng)用。

不過(guò)，電子水泵自動(dòng)控制器功能的局限，還是存在一些欠缺的地方：對(duì)水泵的啟停直接由繼電器控制，由于電機(jī)為直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于4-7倍額定電流，這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)對(duì)供電線路和供水管道均會(huì)造成一定的損害，對(duì)設(shè)備、管路、水泵電機(jī)的使用壽命極為不利；其功能單一，只能工作于設(shè)定啟動(dòng)壓力，壓力設(shè)定后無(wú)法改變；而且繼電器開斷期間產(chǎn)生電火花，大大縮短繼電器壽命，缺少水泵電機(jī)故障保護(hù)功能；再者，一旦開始工作，水泵電機(jī)便以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并以額定出水量供水，當(dāng)用水量減少或在用水低谷時(shí)，管網(wǎng)壓力增高，造成電能與水資源的浪費(fèi)，也容易造成管路和系統(tǒng)損壞。

?隨著用戶對(duì)用水質(zhì)量的提高，以及相應(yīng)節(jié)能降耗的要求，進(jìn)入二十一世紀(jì)后，變頻控制器開始進(jìn)入了家用供水系統(tǒng)中，至今水泵專用變頻控制器產(chǎn)品在市場(chǎng)上已經(jīng)成熟。目前市場(chǎng)上的水泵變頻控制器控制系統(tǒng)主要由顯示面板、CPU模塊、開關(guān)電源、功率模塊、壓力變送器、模擬信號(hào)處理電路等組成，造價(jià)較高，導(dǎo)致水泵變頻控制器市場(chǎng)占有率不高，很難快速取代傳統(tǒng)水泵壓力控制器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種通過(guò)機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)管路內(nèi)壓力上下限采集，通過(guò)CPU的邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)恒壓供水功能的水泵恒壓變頻控制器。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本水泵恒壓變頻控制器，包括具有進(jìn)水端與出水端的中體、設(shè)于中體一側(cè)的面板和設(shè)于面板與中體之間的用于控制水泵電機(jī)工作的主控制板，所述中體的進(jìn)水端處設(shè)有止回閥，所述的止回閥內(nèi)設(shè)有用于檢測(cè)中體內(nèi)是否有水流流動(dòng)的磁鋼，其特征在于，所述的中體內(nèi)設(shè)有用于與上述磁鋼發(fā)生感應(yīng)的流量開關(guān)和用于檢測(cè)中體內(nèi)水壓的開關(guān)量壓力傳感器，所述的主控制板與該流量開關(guān)和開關(guān)量壓力傳感器相連接。

工作時(shí)，主控制板根據(jù)流量開關(guān)和開關(guān)量壓力傳感器反饋的信號(hào)，通過(guò)主控制板上的CPU模塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算實(shí)時(shí)調(diào)整本控制器的輸出頻率，從而調(diào)整水泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使中體內(nèi)部水壓保持恒定，實(shí)現(xiàn)恒壓供水和節(jié)能降耗。

當(dāng)用戶停止用水時(shí)，止回閥回落到原位，其內(nèi)部的磁鋼也回到原位，磁鋼與流量開關(guān)之間的感應(yīng)中斷，流量開關(guān)將信號(hào)反饋給主控制板，主控制板上的CPU模塊根據(jù)流量開關(guān)反饋的信號(hào)，停止輸出，水泵停止工作。

當(dāng)水龍頭打開時(shí)，中體內(nèi)的壓力變低，并下降到設(shè)定的起跳壓力時(shí)，主控制板根據(jù)開關(guān)量壓力傳感器反饋的信號(hào)，使控制器恢復(fù)輸出，使水泵重新工作。

當(dāng)中體內(nèi)缺水時(shí)，止回閥回落到原位，磁鋼也回到原始位置，磁鋼與流量開關(guān)之間的感應(yīng)中斷，流量開關(guān)將信號(hào)反饋給主控制板，主控制板根據(jù)流量開關(guān)和壓力傳感器反饋的信號(hào)，使控制器停止輸出，水泵停止工作，控制器重新進(jìn)入缺水保護(hù)狀態(tài)。

在上述的水泵恒壓變頻控制器中，所述的開關(guān)量壓力傳感器包括調(diào)壓底座、用于感應(yīng)中體內(nèi)水壓的膜片、設(shè)于調(diào)壓底座內(nèi)的其一端作用在膜片上的調(diào)節(jié)塊和一端作用在調(diào)節(jié)塊上的調(diào)壓彈簧，所述調(diào)壓彈簧的另一端作用在調(diào)壓底座內(nèi)，所述的調(diào)節(jié)塊上設(shè)有微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二。

設(shè)微動(dòng)開關(guān)一動(dòng)作時(shí)管路內(nèi)壓力為P1（恒壓設(shè)定下限），微動(dòng)開關(guān)二動(dòng)作時(shí)，管路內(nèi)壓力為P2（恒壓設(shè)定上限），管路內(nèi)實(shí)時(shí)壓力為PV。微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二分別位于調(diào)節(jié)塊的兩側(cè)，當(dāng)中體內(nèi)水壓增加時(shí)，膜片向上發(fā)生形變，帶動(dòng)調(diào)節(jié)塊向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二向上運(yùn)動(dòng)，微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二上的觸點(diǎn)先后與調(diào)壓底座接觸，此時(shí)管路內(nèi)實(shí)際壓力PV>P2,主控制板根據(jù)微動(dòng)開關(guān)一和微動(dòng)開關(guān)二反饋的信號(hào)，通過(guò)邏輯運(yùn)算，減少輸出頻率，降低電機(jī)的輸出功率，當(dāng)管路內(nèi)壓力滿足P1<PV<P2時(shí)，本水泵恒壓變頻控制器鎖定電機(jī)的頻率，使中體內(nèi)的壓力恒定在P1和P2之間的一個(gè)壓力點(diǎn)。