[發明專利]一種永磁耦合調速器控制裝置

有效

• 申請號: 201410237306.9
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104035364B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 李爭光;楊高
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙)42221
• 代理人: 劉念濤,宋國榮

技術領域

本發明涉及一種永磁耦合調速器控制裝置，適用于風機、泵類用永磁耦合調速器調速系統。

背景技術

工業使用中水泵、風機類負載的額定參數大于實際使用的參數，多數工業場合水泵、風通常都是調節閥門或風門擋板開度的大小來調節所需流量與壓力。 泵或風機總是工作在額定狀態，這樣大量能量消耗在閥門或風門所增加的阻力上，不合乎國家節能減排的號召。若采用調速技術，根據系統需求風量或風壓不同而調節相應轉速，則可達到顯著節能效果。

永磁耦合調速器調速技術是近年來開發的一項突破性新技術，是專門針對風機、泵類離心負載調速節能的適用技術。它具有高效節能、高可靠性、無剛性連接傳遞扭矩、可在惡劣環境下應用、極大減少系統振動、減少系統維護和延長系統使用壽命等特點，成為風機、泵類負載節能減排技術改造的首選。

永磁耦合調速器控制裝置實現根據用戶設定的壓力或是流量來調整永磁耦合調速器的氣隙實現輸出功率的調整，保證系統的壓力或是流量恒定，同時實現系統的過溫、限位等保護功能。

經對現有技術檢索發現，目前永磁耦合調速器結構設計的專利比較多，但是其控制系統專利幾乎沒有，原因是永磁耦合調速器作為一種新型的節能設備，研究的重點在于本體設計，其控制器采用了一般工業控制器進行替代，這種控制方案要么使控制系統顯得冗余復雜，要么功能不夠完善，不能很好地滿足于永磁耦合調速器的控制要求。

發明內容

本發明針對現有的永磁耦合調速器在實際使用中需要，提供一種適用的永磁耦合調速器控制裝置，在硬件平臺，控制程序基本不變的情況下，僅需根據永磁耦合調速器容量的大小選配少量的硬件即可滿足不同功率等級永磁耦合調速器控制應用需求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種永磁耦合調速器控制裝置，包括箱體以及安裝在箱體面板上的主控制單元，箱體底部安裝有電源系統，箱體上設有電源開關和與主控制單元連接的急停開關，所述的主控制單元包括CPU以及與CPU連接的模擬信號調理電路、電源變換電路、報警及指示燈輸出電路、光耦隔離輸入及鍵盤電路、晶閘管輸出電路、RS232通信接口電路、數碼管顯示電路及0-20mA電流信號輸出電路。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其CPU為STC高性能單片機，完成控制系統的溫度、流量信號采樣、計算、bang-bang以及PI控制功能的實現。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其模擬信號調理電路連接二路PT100熱電阻信號和一路流量變送器信號，將標準的0-10V或0-20mA信號調理成0～3V電壓信號后送至CPU處理。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其電源變換電路提供2.8V和3.3V輸出電壓供系統使用。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其報警及指示燈輸出電路為控制系統提供運行和故障狀態及報警輸出。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其光耦隔離輸入及鍵盤電路實現二路限位信號輸入及四路按鍵信號的輸入。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其晶閘管輸出電路為主控制單元提供兩路交流220V輸出電路，控制永磁耦合調速器氣隙調節電機的正反轉。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其RS232通信接口電路提供遠程計算機監視和控制。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其數碼管顯示電路由上下排列的兩組四位數碼管組成，分別顯示用戶設定參數和實際檢測信號值。

所述的一種永磁耦合調速器控制裝置，其0-20mA電流信號輸出電路為基于單片機的PWM輸出，經過濾波得到電壓信號，通過恒流源轉換電路實現0-20mA信號輸出。

本發明的有益效果是：采用常用的芯片，并通過光耦將輸入輸出進行電氣隔離，絕緣安全可靠，系統易于實現，且穩定可靠，具有接線簡單，成本低，自動化程度高，便于設備現場調試和用戶使用。針對永磁耦合調速器調速系統需要保持系統恒定的壓力或流量，實時調節永磁調速耦合器轉速，同時檢測永磁耦合調速器溫度，并保護其安全，通過高性能1T處理器，采用24MHZ晶振，提高了控制系統計算速度，保證了控制的實時性、準確性和穩定性。

附圖說明

圖1為本發明控制裝置安裝箱體圖；

圖2為本發明控制裝置的方框原理圖；

圖3為本發明控制程序的流程示意圖。