專利名稱：風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種節(jié)電裝置，尤指適用于對(duì)鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng) 機(jī)、送風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、渣漿泵、冷卻鹽水泵等進(jìn)行高效節(jié)電控制，特指風(fēng) 機(jī)水泵專用節(jié)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我們的能源與環(huán)境逐漸的出現(xiàn)危急的問題。因?yàn)?在中國“十一五”規(guī)劃綱要中提出，“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、 主要污染物排放總量減少10%。這是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大 舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇；是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方 式的必由之路；是維護(hù)中華民族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的必然要求。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國風(fēng)機(jī)擁有量 約為230萬臺(tái)，總裝機(jī)容量約1000萬千瓦，耗電量占全國發(fā)電量的10% ；全國水泵擁有量 為1300萬臺(tái)，總裝機(jī)容量約2100萬千瓦，耗電占全國發(fā)電量的21 %。由此可知，風(fēng)機(jī)，水 泵耗電占整個(gè)工業(yè)用電的一半左右。因此針對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)電會(huì)節(jié)約很大程度的電力資 源。目前，很多地方采用擋板或閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，能量浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重，同時(shí)，由于設(shè)計(jì) 上的余量，甚至有些地方存在“大馬拉小車”的電機(jī)功率配置過大的情況，給我們的節(jié)電改 造提出了很多問題。中國專利號(hào)ZL200520115839. 6涉及一種電能節(jié)約裝置，尤其是涉及一種對(duì)電力 節(jié)能器等結(jié)構(gòu)的改良。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的節(jié)能裝置調(diào)節(jié)平衡電壓的同時(shí)，不 具有諧波治理的功能，無法達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)，無法選擇適當(dāng)?shù)碾姼?、電容值，使得三次?上絕大部分的諧波電流、電壓不能被濾除等的技術(shù)問題。該專利包括鐵芯柱(1)，鐵芯柱 (1)外表面纏繞有電壓線圈(6)，其特征是所述的鐵芯柱(1)為3個(gè)，每個(gè)鐵芯柱(1)上還 纏繞有1組及以上的電感線圈(7)，電壓線圈(6)與電感線圈(7)的匝數(shù)比為1 :2.2 1 2.7。因此，本實(shí)用新型具有能夠利用電磁調(diào)壓、電磁平衡、電磁移相及濾波、補(bǔ)償?shù)燃?術(shù)，對(duì)用電設(shè)備的負(fù)荷狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、調(diào)正，能有效改善電能質(zhì)量，并且對(duì)節(jié)能器的電 壓線圈和電感線圈能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)同步調(diào)節(jié)，使得其電壓線圈與濾波電感線圈匝數(shù)配合最佳， 達(dá)到電磁平衡調(diào)壓、電磁移相、濾波、補(bǔ)償?shù)淖畲笮Ч?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理等特點(diǎn)。中國專利號(hào)ZL200820211676.5涉及電路裝置，具體是一種無功補(bǔ)償電路裝置。 其特點(diǎn)是它包含阻容吸收電路(BG1)、過零觸發(fā)模塊(BG2)、整流電路(BG3)、放電電路 (BG4)、光電隔離電路(BG5)、比較電路(U1 A)、微分電路(U2A)、非門電路(Q1)、電阻(R)、電 容器(C)、二級(jí)管(D)、發(fā)光二極管(L)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可以將補(bǔ)償電容器兩端狀態(tài) 檢測(cè)回來，并送出進(jìn)行故障判斷。可以檢測(cè)到補(bǔ)償電容器的正常工作狀態(tài)，短路狀態(tài)，斷路 狀態(tài)。從而有效的判斷出補(bǔ)償電容器的投切是否正確，配合無功補(bǔ)償裝置更加可靠有效的 工作。該專利集晶閘管觸發(fā)、阻容吸收、放電、指示、狀態(tài)檢測(cè)多種功能為一體。強(qiáng)弱電有效 隔離，絕緣距離可靠，結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單，安裝方便，體積小，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。從上述的專利文件中實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的節(jié)電只是在單個(gè)方面上進(jìn)行節(jié)電。比如中國專利號(hào)ZL200520115839. 6是電力節(jié)能器不能對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵的電網(wǎng)進(jìn)行消除 諧波和無功補(bǔ)償；而中國專利號(hào)ZL200820211676. 5對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵的電網(wǎng)進(jìn)行消除諧波和 無功補(bǔ)償?shù)荒軐?duì)風(fēng)機(jī)和水泵節(jié)能。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種將智能控制技術(shù)、和變頻調(diào)速技術(shù)集合應(yīng)用于動(dòng)力 系統(tǒng)，達(dá)到動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能的最佳效果。為了了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段是包括有數(shù)據(jù)采集模塊、 控制模塊，顯示模塊、執(zhí)行模塊、保護(hù)模塊部計(jì)算機(jī)模塊，其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊與控制 模塊連接，在控制模塊上還分別與顯示模塊、執(zhí)行模塊、外部計(jì)算機(jī)模塊連接，執(zhí)行模塊的 另一端風(fēng)機(jī)或水泵連接，保護(hù)模塊連接在執(zhí)行模塊與風(fēng)機(jī)或水泵之間；數(shù)據(jù)采集模塊是由傳感器構(gòu)成；控制模塊是由單板機(jī)或者復(fù)雜邏輯可編程器構(gòu)成；顯示模塊是由LED燈或者液晶屏構(gòu)成；執(zhí)行模塊是由變頻器控制器和電機(jī)構(gòu)成；變頻控制器的一端與控制模塊連接，變頻控制器的另一端連接電機(jī)的一端，電機(jī) 的另一端連接風(fēng)機(jī)或者水泵。經(jīng)過上述的技術(shù)手段，本實(shí)用新型所帶來的有益效果是基于現(xiàn)代控制理論中的 自適應(yīng)優(yōu)化算法，將智能控制技術(shù)、和變頻調(diào)速技術(shù)集合應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)；對(duì)所有風(fēng)機(jī)泵類 電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備進(jìn)行節(jié)電控制，使用范圍廣，節(jié)電率可達(dá)20 % 60 %之間；它采用微機(jī)控制、 電力電子技術(shù)及電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)取得工業(yè)交流異步電機(jī)的無級(jí)調(diào)速功能；平衡電網(wǎng)電壓，消 除諧波。保護(hù)用電設(shè)備，延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命；緊密結(jié)合生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)智能化控制，提 高生產(chǎn)效率。
圖1是本實(shí)用新型的各模塊的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，本裝置由六個(gè)模塊構(gòu)成。其中，數(shù)據(jù)采集模塊與控制模塊連接，控制 模塊分別與顯示模塊、執(zhí)行模塊、保護(hù)單元和外部計(jì)算機(jī)模塊連接。各模塊之間的連接關(guān)系 都遵循標(biāo)準(zhǔn)電氣的連接關(guān)系。數(shù)據(jù)采集模塊采集風(fēng)機(jī)或水泵的流量、壓力信息，傳輸給控制 模塊?？刂颇K根據(jù)自身嵌入的算法將接收到數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)、信號(hào)，與外部計(jì) 算機(jī)模塊的參數(shù)設(shè)置對(duì)比，運(yùn)算，發(fā)出指令信號(hào)。該指令信號(hào)傳輸給執(zhí)行模塊或者保護(hù)單 元，執(zhí)行模塊主要是接收來自控制單元的指令信號(hào)，對(duì)風(fēng)機(jī)或水泵電機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速；保護(hù) 單元以濾波和平衡三相電壓為主，消除變頻器的諧波污染，保護(hù)電機(jī)和電網(wǎng)。顯示模塊實(shí)時(shí) 顯示風(fēng)機(jī)或水泵電機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)已經(jīng)故障的部件進(jìn)行信號(hào)提醒。如圖2所示，數(shù)據(jù)采集模塊是由多個(gè)傳感器組成，傳感器與風(fēng)機(jī)或水泵連接，傳感器監(jiān)視風(fēng)機(jī)或水泵的轉(zhuǎn)速和壓力。傳感器會(huì)在一定的周期或者實(shí)時(shí)的將采集到的數(shù)據(jù)通過 電器線路傳遞給控制模塊。控制模塊是內(nèi)部有參數(shù)設(shè)置和是算法的單板機(jī)，根據(jù)單板機(jī)的 運(yùn)算和對(duì)比，向執(zhí)行單元發(fā)送命令，執(zhí)行單元是變頻器，通過變頻器控制電機(jī)，從而控制風(fēng) 機(jī)或者水泵。在控制單元上還連接有保護(hù)單元，保護(hù)單元以濾波和平衡三相電壓為主，消除 變頻器的諧波污染，保護(hù)電機(jī)和電網(wǎng)?？刂颇K并將數(shù)據(jù)采集模塊傳送過來的數(shù)據(jù)發(fā)送到 顯示裝置中，本實(shí)施例的顯示裝置是LED燈?？刂颇K還與外部計(jì)算機(jī)模塊連接，將數(shù)據(jù)傳 送給外部計(jì)算機(jī)或者接受外部計(jì)算機(jī)模塊的控制。實(shí)施例2如圖1所示，本裝置由六個(gè)模塊構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集模塊與控制模塊連接，控制模塊分 別與顯示模塊、執(zhí)行模塊、保護(hù)單元和外部計(jì)算機(jī)模塊連接。各模塊之間的連接關(guān)系都遵循 標(biāo)準(zhǔn)電氣的連接關(guān)系。數(shù)據(jù)采集模塊采集風(fēng)機(jī)或水泵的流量、壓力信息，傳輸給控制模塊。 控制模塊根據(jù)自身嵌入的算法將接收到數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)、信號(hào)，與外部計(jì)算機(jī) 模塊的參數(shù)設(shè)置對(duì)比，運(yùn)算，發(fā)出指令信號(hào)。該指令信號(hào)傳輸給執(zhí)行模塊或者保護(hù)單元，執(zhí) 行模塊主要是接收來自控制單元的指令信號(hào)，對(duì)風(fēng)機(jī)或水泵電機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速；保護(hù)單元 以濾波和平衡三相電壓為主，消除變頻器的諧波污染，保護(hù)電機(jī)和電網(wǎng)。顯示模塊實(shí)時(shí)顯示 風(fēng)機(jī)或水泵電機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)已經(jīng)故障的部件進(jìn)行信號(hào)提醒。如圖2所示，數(shù)據(jù)采集模塊是由多個(gè)傳感器組成，傳感器與風(fēng)機(jī)或水泵連接，傳感 器監(jiān)視風(fēng)機(jī)或水泵的轉(zhuǎn)速和壓力。傳感器會(huì)在一定的周期或者實(shí)時(shí)的將采集到的數(shù)據(jù)通過 電器線路傳遞給控制模塊。控制模塊是內(nèi)部有參數(shù)設(shè)置和是算法的復(fù)雜邏輯可編程器，根 據(jù)復(fù)雜邏輯可編程器的運(yùn)算和對(duì)比，向執(zhí)行單元發(fā)送命令，執(zhí)行單元是變頻器，通過變頻器 控制電機(jī)，從而控制風(fēng)機(jī)或者水泵。在控制單元上還連接有保護(hù)單元，保護(hù)單元以濾波和平 衡三相電壓為主，消除變頻器的諧波污染，保護(hù)電機(jī)和電網(wǎng)?？刂颇K并將數(shù)據(jù)采集模塊傳 送過來的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示裝置中，本實(shí)施例的顯示裝置是液晶屏幕?？刂颇K還與外部計(jì) 算機(jī)模塊連接，將數(shù)據(jù)傳送給外部計(jì)算機(jī)或者接受外部計(jì)算機(jī)模塊的控制。
權(quán)利要求一種風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置，包括有數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊，顯示模塊、執(zhí)行模塊、保護(hù)模塊部計(jì)算機(jī)模塊，其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊與控制模塊連接，在控制模塊上還分別與顯示模塊、執(zhí)行模塊、外部計(jì)算機(jī)模塊連接，執(zhí)行模塊的另一端風(fēng)機(jī)或水泵連接，保護(hù)模塊連接在執(zhí)行模塊與風(fēng)機(jī)或水泵之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)采集模塊是由傳 感器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置，其特征在于，控制模塊是由單板機(jī) 或者復(fù)雜邏輯可編程器構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置，其特征在于，顯示模塊是由LED燈或 者液晶屏構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置，其特征在于，執(zhí)行模塊是由變頻器 控制器和電機(jī)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)機(jī)水泵專用節(jié)電裝置，其特征在于，變頻控制器的一端與 控制模塊連接，變頻控制器的另一端連接電機(jī)的一端，電機(jī)的另一端連接風(fēng)機(jī)或者水泵。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種節(jié)電裝置，包括有數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊，顯示模塊、執(zhí)行模塊、保護(hù)模塊部計(jì)算機(jī)模塊，其中，數(shù)據(jù)采集模塊與控制模塊連接，在控制模塊上還分別與顯示模塊、執(zhí)行模塊、外部計(jì)算機(jī)模塊連接，執(zhí)行模塊的另一端風(fēng)機(jī)或水泵連接，保護(hù)模塊連接在執(zhí)行模塊與風(fēng)機(jī)或水泵之間；適用于對(duì)鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、渣漿泵、冷卻鹽水泵等進(jìn)行高效節(jié)電控制的裝置。
文檔編號(hào)H02P27/04GK201577063SQ200920299980
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者張小平 申請(qǐng)人:張小平