[實(shí)用新型]智能變頻調(diào)速前端控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420477207.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204003556U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何文學(xué);王硯生;張雪松;李浩書(shū)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南師范大學(xué);何文學(xué);王硯生;李浩書(shū)
• 主分類(lèi)號(hào): F04D27/00
• 分類(lèi)號(hào): F04D27/00
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種控制風(fēng)機(jī)的裝置，尤其是能適用于實(shí)驗(yàn)室、工作臺(tái)通風(fēng)所需的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的節(jié)能性和安全性。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)有一個(gè)很大的缺點(diǎn)：無(wú)論有多少個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工作，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的總風(fēng)量都是一樣的，當(dāng)只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工作時(shí)可能會(huì)因?yàn)轱L(fēng)量過(guò)大而造成負(fù)面影響，而且還浪費(fèi)了大量的電能。

本實(shí)用新型的智能變頻前端控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)啟的多少自動(dòng)的控制總出口風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大小，智能變頻前端控制系統(tǒng)在一定程度上能夠提高目前國(guó)內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能性能。同時(shí)，氣體傳感器的引入使得系統(tǒng)能夠針對(duì)可燃?xì)怏w泄漏、煙霧彌漫等情況自動(dòng)做出處理，提高了安全性。

該實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種價(jià)格低廉、根據(jù)通風(fēng)點(diǎn)數(shù)量自動(dòng)控制總風(fēng)機(jī)風(fēng)量大小的智能節(jié)能風(fēng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。可以推廣應(yīng)用于各大高校，研究所，以及企事業(yè)單位，可以節(jié)能高效的完成通風(fēng)任務(wù)，以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)不能有效進(jìn)行能源合理分配利用, 本實(shí)用新型提供一種能智能控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)風(fēng)量，而且能方便地實(shí)現(xiàn)特殊情況下的全速開(kāi)啟。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：使用STM32f103單片機(jī)獲取當(dāng)前實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用情況，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)速度進(jìn)行加權(quán)算法，得出總風(fēng)機(jī)出風(fēng)量大小，以PWM變頻信號(hào)控制總風(fēng)機(jī)出風(fēng)量，得以實(shí)現(xiàn)總出風(fēng)量的智能控制。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)上設(shè)置特殊氣體傳感器，在出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)事故或其他情況導(dǎo)致可燃?xì)怏w溢出時(shí)，自動(dòng)加大風(fēng)量，并提示用戶(hù)。

通過(guò)控制系統(tǒng)的按鍵和顯示屏可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)風(fēng)機(jī)終端的單獨(dú)加權(quán)控制，即可以根據(jù)實(shí)際適用場(chǎng)景設(shè)置某臺(tái)風(fēng)機(jī)開(kāi)啟和關(guān)閉對(duì)總出風(fēng)量的影響。這個(gè)配置將存儲(chǔ)在STM32f103單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)中，掉電后不丟失。

主控芯片通過(guò)監(jiān)測(cè)安裝在每臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)上的MQ-2氣體傳感器，可以在出現(xiàn)可燃?xì)怏w或煙霧的情況下強(qiáng)制開(kāi)啟最大風(fēng)量并啟動(dòng)聲光警報(bào)。

本實(shí)用新型的有益效果是，可以在通過(guò)合理計(jì)算總出風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量避免能源的浪費(fèi)，同時(shí)，自動(dòng)處理可燃?xì)怏w泄漏和煙霧彌漫情況，提高實(shí)驗(yàn)安全性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的控制原理圖。

圖2是風(fēng)機(jī)控制加權(quán)算法圖。

圖中1.智能變頻控制系統(tǒng)，2.LCD顯示屏，3.總出口風(fēng)機(jī) ，4.實(shí)驗(yàn)臺(tái)組，5.轉(zhuǎn)速、傳感器控制信號(hào)，6.PWM變頻信號(hào) ，7.按鍵。

具體實(shí)施方式

在系統(tǒng)安裝時(shí)，通過(guò)按鍵在變頻調(diào)速前端控制系統(tǒng)（1）中設(shè)置根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能型號(hào)不同配置每臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的風(fēng)量加權(quán)比例，依據(jù)圖2方式計(jì)算總風(fēng)量大小，并將配置儲(chǔ)存在STM32f103單片機(jī)的flash中，斷電重啟后無(wú)需再配置。

在圖1中，實(shí)驗(yàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)（4）、總風(fēng)機(jī)（3）都通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與本系統(tǒng)相連，控制總出口風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的是來(lái)自控制器的PWM（脈寬調(diào)制）信號(hào)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)端的每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)（4）內(nèi)都安裝一個(gè)MQ-2氣體傳感器、用于檢測(cè)可燃?xì)怏w和煙霧。實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作狀態(tài)信號(hào)和傳感器信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)速、傳感器信號(hào)（5）連接至控制器，單片機(jī)每秒檢測(cè)一次一旦檢測(cè)到有害氣體，智能變頻調(diào)速前端控制系統(tǒng)（1）將發(fā)出警報(bào)聲、同時(shí)將總風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)整為最大并在顯示屏（2）上顯示檢測(cè)到的風(fēng)機(jī)的編號(hào)。

在正常運(yùn)行下，控制系統(tǒng)通過(guò)預(yù)先設(shè)定的圖2中的比例來(lái)計(jì)算總風(fēng)機(jī)風(fēng)量，并控制總風(fēng)機(jī)運(yùn)行。