[發明專利]主機冷卻海水泵變頻控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201810788695.2
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109501997B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 何麟;周文健;袁俊強;姚鵬
• 申請（專利權）人: 上海銳一機電有限公司
• 主分類號: B63H21/38
• 分類號: B63H21/38;F04B49/06
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

本發明公開了一種主機冷卻海水泵變頻控制系統，包括控制柜本體、壓力傳感器、溫度傳感器、電機、海水泵；控制柜本體設有操作面板、PID控制器、PLC控制柜、低諧波變頻柜；操作面板設有手動/自動切換旋鈕；壓力傳感器和溫度傳感器將收集到的信號通過線纜發送到PID控制器，PID控制器將信號處理后發送PLC控制柜與低諧波變頻柜；PLC控制柜和低諧波變頻柜通過通訊線纜與電機通訊。當運行泵出現故障時，備用泵自動切換，輸出切換啟動，當無備用泵時，備用指示燈熄滅，當有備用泵時，備用燈量。可通過外部轉換開關，根據泵的運行時間，均衡使用泵，并且斷電有自動重啟功能，根據泵的運行時間，均衡的使用泵的運行時間，減少機械損壞，增加系統壽命。

技術領域

本發明涉及一種控制系統，具體的涉及一種主機冷卻海水泵變頻控制系統。

背景技術

船舶主機的冷卻控制系統主要是通過冷卻水泵抽取船外的江水/海水供給主機對其增壓空氣、潤滑油及機體進行冷卻工作，然后排出船外。在傳統的設計中，船用冷卻水泵多為外置式，而且船上的主機與外循環冷卻水泵之間是一對一的關系，多臺主機的外循環冷卻水泵之間相對獨立，不能互作備用。目前船舶冷卻水泵的功率都是基于赤道附近的水溫設計的，但冷卻海水的進口溫度是隨著溫度和季節的變化而變化的，而目前大多數船舶海水泵冷卻采用定頻控制，浪費能源。總的說來目前的的控制系統可靠性底，功率恒定，冷卻泵的工作強度過大導致使用壽命降低等問題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供主機冷卻海水泵變頻控制系統采用PID恒溫控制，從而達到節能的目的，并保持冷卻水溫度恒定。同時考慮冗余設計，兩用一備模式，或兩備一用模式，當有故障發生時，自動切換，保證系統的可靠性和穩定性。同時有備用泵的選擇開關，根據泵的運行時間，均衡的使用泵的運行時間，減少機械損壞，增加系統壽命。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種主機冷卻海水泵變頻控制系統，包括控制柜本體、壓力傳感器、溫度傳感器、電機、海水泵；所述控制柜本體設有操作面板、PID控制器、PLC控制柜、低諧波變頻柜；所述操作面板設有手動/自動切換旋鈕；所述壓力傳感器和溫度傳感器將收集到的信號通過線纜發送到PID控制器，PID控制器將信號處理后發送PLC控制柜與低諧波變頻柜；所述PLC控制柜和低諧波變頻柜通過通訊線纜與電機通訊；所述電機驅動海水泵。通過設置水中的溫度傳感器、壓力傳感器檢測水在經過主機后的溫度和壓力，經過PID控制器的計算和控制當實際測量值時低于設定值時，以最低轉速運行，當實際測量值高于設定值時，通過PID控制，增加轉速，增大流量，當測量溫度和設定值相同時，保持最低轉速運行，保證一定流量循環。當控制面板手動/自動切換旋鈕切換到自動狀態時PLC控制在自動狀態下根據PID控制傳遞的來的信息控制電機的電機啟動、停止和速度，當控制面板手動/自動切換旋鈕切換到手動狀態時，可以通過控制面板上的其他按鈕控制低諧波變頻柜，低諧波變頻柜根據按鈕指令控制電機啟動、停止和速度。

進一步優化在于所述操作面板還設有啟動按鈕、電機調速按鈕、水泵備用按鈕、急停按鈕、復位按鈕、指示燈。

進一步優化在于所述PLC控制柜內設有PLC、斷電器、斷路器、熔芯、延時繼電器、信號分配器、溫度顯示表、溫度設定電位計、控制端子。

進一步優化在于所述操作面板設有手動/自動切換旋鈕；所述低諧波變頻柜內設有濾波器、功率單元、逆變單元、斷路器、繼電器、接觸器熱繼電器。

進一步優化在于所述電機為變頻電機。

進一步優化在于所述濾波器無源濾波器。

進一步優化在于所述海水泵數量為三個。

進一步優化在于所述低諧波變頻數量與海水泵數量對應。