[實用新型]循環泵變頻控制系統

有效

• 申請號: 201420426647.6
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN203968020U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 楊蒙;喬曉時;王成宇;劉晨;張松立;呂丹;夏元亮;劉程
• 申請（專利權）人: 大連東泰有機廢物處理有限公司
• 主分類號: H02P5/46
• 分類號: H02P5/46
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 楊威;李洪福

技術領域

本實用新型涉及電機控制技術，具體的說是涉及一種適用于污泥發酵循環泵電動機變頻控制的控制系統。

背景技術

目前，在污泥處理領域循環泵運行時，通常采用以閥門來控制循環泵的流量的運行方式，其閥門的開度一般為30％，但是用閥門控制循環泵流量時，會有一定功率的電能被損耗浪費掉了(即閥門的阻力損失)，且隨著閥門開度的減小，這個損耗會相應增加，造成的電能不必要浪費。

那么尋求在不用考慮變換閥門開度的條件下，如何實現轉運同樣流量的情況下，盡可能避免閥門的阻力損失，進一步提高節能效果是本領域的研究重點之一，在實際工作中，申請人發現利用變頻控制原理通過調節(降低)頻率的方法來控制調節循環泵的流量，可以有效降低消耗在閥門的功率，能夠取得良好的節能效果。

發明內容

鑒于已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種適用于污泥發酵循環泵電動機用的循環泵變頻控制系統，該系統具有控制操作簡便、節能效果優異等優點。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案：

循環泵變頻控制系統，包括系統供電電源以及用于對循環泵電動機進行控制調試的PLC控制設備，其特征在于：

還包括其信號輸入端與PLC控制設備的信號輸出端連接，其信號輸出端與循環泵組電機對應的變頻控制端子連接，用于對循環泵電機進行相應的變頻控制的變頻控制單元。

所述變頻控制單元包括用于對循環泵電機進行相應的變頻控制的變頻動力回路以及用于邏輯控制并進行相應的變換控制的控制回路；其中，所述的變頻動力回路包括與電源連接，用于實現變頻動力回路的通斷的斷路器、變頻器以及用于實現變頻器在相應的工頻電網以及變頻動力回路之間切換，實現對循環泵電機的變頻轉換保護的轉換接觸器；所述控制回路包括用于實現對變頻動力回路邏輯控制的PLC控制器以及控制相應的變頻動力回路通斷的繼電器。

進一步的，所述的變頻器的輸出端串接輸出電抗器。

所述變頻控制單元可對應獨立控制一個循環泵電機，也可同時控制多個循環泵電機即對循環泵電機進行控制。

所述系統供電電源、PLC控制設備以及變頻控制單元之間通過動力電纜進行連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

本實用新型能夠有效調節循環泵電機的工作頻率，減少能源損耗；變頻起動后對循環泵電機設備的沖擊減少并進而降低運行成本；同時采用變頻控制能夠減少機組起動時電流波動，而這一波動電流會影響電網和其它設備的用電，即變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度，延長電機的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的節電原理說明示意圖；

圖2為本實用新型的系統結構框架圖；

圖3為本實用新型變頻控制單元電路原理示意圖；

圖4為本實用新型實施例變頻控制單元變頻動力回路電路原理示意圖；

圖5為本實用新型實施例變頻控制單元控制回路電路原理示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。

如圖1所示，由于水泵是平方率負載特性，因此以某水泵系統為例說明本實用新型的節能原理：圖中，曲線①為水泵系統阻力特性，曲線②為工頻速度下的水泵流量與壓力關系曲線，此時水泵工作在A點，軸功率P1與Q1、H1乘積，即圖中面積AQ1、H1A成正比；若要通過閥門將流量從Q1降到Q2，則工作點由A移到C，流量下降，壓力上升，軸功率減少不多，減少的能量被閥門消耗；若采用變頻調速控制技術，則工作點由A移到B，在滿足同樣流量Q2的情況下，壓力也下降，軸功率大大降低，且沒有閥門損耗。

假設電機的運行頻率由工頻下調到45Hz時，則節電率＝(電機額定功率-電機實際功率)/電機額定功率＝(W工頻-W變頻)/W工頻＝(50Hz-35Hz)/50Hz＝30％；

其中上述公式涉及到的轉速與流量、壓力、軸功率關系式：

(1)Q1/Q2＝n1/n2；

(2)H1/H2＝(n1/n2)²；

(3)P1/P2＝(n1/n2)³。

基于上述原理，如圖2、圖3，本實用新型提出的循環泵變頻控制系統，包括系統供電電源、PLC控制設備以及其信號輸入端與PLC控制設備的信號輸出端連接，其信號輸出端與循環泵組電機對應的變頻控制端子連接，用于對循環泵電機進行相應的變頻控制的變頻控制單元。