[發明專利]一種智能頻漂水處理控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011639983.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112865559B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 馬騰峰;關遠鵬;陳曉宇;班鵬程;謝運祥
• 申請（專利權）人: 華工科技（廣東）有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種智能頻漂水處理控制系統的控制方法，其特征在于，所述智能頻漂水處理控制系統，包括整流電路(1)、斬波脈沖電路(2)、LCR回路(3)、傳感器模塊和控制系統(5)，

所述整流電路(1)用于將交流電轉換為直流電，獲得直流電壓；

所述斬波脈沖電路(2)與所述整流電路(1)電連接，用于輸出脈沖電壓；

所述LCR回路(3)與所述斬波脈沖電路(2)電連接，所述LCR回路(3)包括電流互感器、電容、線圈以及將待處理的水等效的負載，在脈沖電壓作用下所述LCR回路(3)產生衰減的振蕩電流，所述振蕩電流在所述線圈中產生交變磁場；

所述傳感器模塊用于采集待處理水的信息，并與所述控制系統(5)連接，所述控制系統(5)與所述斬波脈沖電路(2)連接以根據所述信息控制所述斬波脈沖電路(2)輸出相應的脈沖電壓；所述斬波脈沖電路(2)中的開關管IGBT與所述控制系統(5)連接，以根據控制系統(5)的開關控制信號實現開關管IGBT的的導通與關斷；所述傳感器模塊包括設置在管道內的用于采集負載的離子濃度的離子濃度傳感器和線圈電流互感器，所述離子濃度傳感器和所述線圈電流互感器均與所述控制系統連接；所述控制方法包括以下步驟：

將交流電輸入到所述整流電路(1)中，所述整流電路(1)將交流電轉換為直流電，輸出直流電壓至所述斬波脈沖電路(2)，所述控制系統控制所述開關管IGBT的導通與關斷；

所述離子濃度傳感器采集負載的離子濃度并將離子濃度信號傳遞至所述控制系統，所述線圈電流互感器采集LCR回路的線圈電流并將線圈電流信號傳遞至所述控制系統；

所述控制系統根據所述離子濃度信號和所述線圈電流信號確定所述斬波脈沖電路(2)輸出脈沖電壓的主頻，輸出的所述脈沖電壓的產生頻率圍繞所述主頻漂移；

所述斬波脈沖電路(2)輸出所述脈沖電壓；

所述LCR回路(3)在所述脈沖電壓的作用下產生衰減的振蕩電流波形，振蕩的電流在線圈中產生衰減的交變磁場，通過所述磁場進行除垢工作；所述確定斬波脈沖電路(2)輸出脈沖電壓的主頻，包括：

設通過線圈的電流為i，線圈電流i到主頻的PI控制器的傳遞函數為G_c，K_p為比例系數，K_i為積分系數，t為運行時間，G_c滿足下式：

通過所述PI控制器來確定脈沖電壓的主頻，脈沖電壓的產生頻率滿足下式：

f(t)＝G_c×i+Δf

Δf為漂移頻率，f(t)為脈沖電壓的產生頻率，其值為脈沖電壓的主頻與漂移頻率之和。

2.一種用于權利要求1所述控制方法的智能頻漂水處理控制系統，其特征在于：包括整流電路(1)、斬波脈沖電路(2)、LCR回路(3)、傳感器模塊和控制系統(5)，

所述整流電路(1)用于將交流電轉換為直流電，獲得直流電壓；

所述斬波脈沖電路(2)與所述整流電路(1)電連接，用于輸出脈沖電壓；

所述LCR回路(3)與所述斬波脈沖電路(2)電連接，所述LCR回路(3)包括電流互感器、電容、線圈以及將待處理的水等效的負載，在脈沖電壓作用下所述LCR回路(3)產生衰減的振蕩電流，所述振蕩電流在所述線圈中產生交變磁場；

所述傳感器模塊用于采集待處理水的信息，并與所述控制系統(5)連接，所述控制系統(5)與所述斬波脈沖電路(2)連接以根據所述信息控制所述斬波脈沖電路(2)輸出相應的脈沖電壓；所述斬波脈沖電路(2)中的開關管IGBT與所述控制系統(5)連接，以根據控制系統(5)的開關控制信號實現開關管IGBT的的導通與關斷；所述傳感器模塊包括設置在管道內的用于采集負載的離子濃度的離子濃度傳感器和線圈電流互感器，所述離子濃度傳感器和所述線圈電流互感器均與所述控制系統連接。

3.根據權利要求2所述的智能頻漂水處理控制系統，其特征在于，所述控制系統控制所述開關管IGBT的導通與關斷中，控制反饋輸出高電平，開關管IGBT導通，控制反饋輸出低電平，開關管IGBT關斷。

4.根據權利要求2所述的智能頻漂水處理控制系統，其特征在于，所述脈沖電壓的產生頻率的漂移波形為三角波波形、鋸齒波波形、正弦波和梯形波中的任一種。