专利名称：潜水泵控制系统及潜水泵控制方法
技术领域：
本发明涉及潜水泵控制领域，具体地说，本发明涉及一种潜水泵控制系统及潜水 泵控制方法。
背景技术：
潜水泵(成套)装置由控制柜、潜水电缆扬水管、潜水电泵和潜水电机组成。潜水 泵装置是目前用于从水池或深井提水的重要设备。在使用潜水泵装置时，整个潜水泵装置 潜入水中工作。对潜水电机来讲，泵类负载的特点是负载阻转矩TL与潜水泵的转速η的平 方大致成正比，即Tl = Kn2,其中K是系数。如果潜水泵的转速η保持不变，潜水泵的负载阻转矩TL则保持不 变，潜水泵的扬程亦保持不变。现有潜水泵装置都是根据上述原理工作的，其扬程恒定，因而工作时潜水泵一般 都置于水池底部。然而，从水位提升的角度分析，潜水泵将水全部从水池底部提升到水池表面部分 的能量是白白损耗的。因此，现有技术中的潜水泵装置存在严重的能量浪费问题。由此，希望能够提出一种能够有效地节约潜水泵的能量的潜水泵控制系统及潜水 泵控制方法。
发明内容
所以，本发明所要解决的一个技术问题就是提供一种能够有效地节约潜水泵的能 量的潜水泵控制系统及潜水泵控制方法。根据本发明的第一方面，提供了一种潜水泵控制系统，其包括潜水泵悬浮装置， 用于使潜水泵装置悬浮；自动测距仪，用于自动测量水池的水深深度；微机控制系统，用于 根据所述自动测距仪的测量结果来计算潜水泵的动态扬程值；以及异步电动机变频调速系 统，用于根据计算出来的潜水泵的动态扬程值，对潜水电机进行变频调速。优选地，在上述潜水泵控制系统中，所述微机控制系统还用于根据所述自动测距 仪的测量结果计算水池水深深度的变化量。优选地，在上述潜水泵控制系统中，所述微机控制系统还用于计算当前的扬程动 态值减去水池水深深度的变化量而得到的差值，作为更新后的扬程动态值。优选地，在上述潜水泵控制系统中，所述微机控制系统还用于根据更新后的扬程 动态值计算与更新后的扬程动态值相对应的转速。优选地，在上述潜水泵控制系统中，所述异步电动机变频调速系统根据所计算出 来的转速来对潜水电机进行变频调速。根据本发明的第一方面，可利用自动测距仪和异步电动机变频调速系统，将恒扬 程的潜水泵装置改造成扬程随着水池表面水位的变化而变化的潜水泵，使潜水泵悬浮在水池的表面，从而节约潜水泵将水全部从水池底部提升到水池表面部分的能量，以达到节能 的目的。在潜水泵工作的过程中，水池表面的水位一直处于变化之中，如要节约将水全部 从水池底部提升到水池表面部分的能量，潜水泵的扬程应随着水池表面水位的变化而变 化，亦即潜水泵的扬程应是动态变化的。根据本发明的第二方面，提供了一种潜水泵控制方法，其包括步骤利用潜水泵悬 浮装置使潜水泵装置悬浮；利用自动测距仪自动测量水池的水深深度；利用微机控制系统 根据所述自动测距仪的测量结果来计算潜水泵的动态扬程值；以及利用异步电动机变频调 速系统根据计算出来的潜水泵的动态扬程值，对潜水电机进行变频调速。优选地，所述潜水泵控制方法还包括根据所述自动测距仪的测量结果计算水池 水深深度的变化量。优选地，所述潜水泵控制方法还包括计算当前的扬程动态值减去水池水深深度 的变化量而得到的差值，作为更新后的扬程动态值。优选地，所述潜水泵控制方法还包括根据更新后的扬程动态值计算与更新后的 扬程动态值相对应的转速。优选地，所述潜水泵控制方法还包括根据所计算出来的转速来对潜水电机进行
变频调速。根据本发明的第二方面的潜水泵控制方法可将静态恒扬程潜水泵装置改造成动 态变扬程的潜水泵装置。并且，本领域技术人员可以理解的是，根据本发明第二方面的潜水 泵控制方法同样能够实现根据本发明第一方面的潜水泵控制系统所能实现的技术效果以 及优势。
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解 并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中图1示出了根据本发明实施例的潜水泵控制系统的系统框图。图2示出了根据本发明实施例的潜水泵控制系统的工作原理图。需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。
具体实施例方式为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内 容进行详细描述。本发明设计了一种能够有效节约用电的变扬程的潜水泵控制系统，通过控制潜水 电机的转速，进而控制潜水泵的扬程。图1示出了根据本发明实施例的潜水泵控制系统的系统框图。如图1所示，根据本 发明实施例的潜水泵控制系统包括潜水泵悬浮装置、初始扬程值设置装置、动态测距仪、 异步电动机变频调速系统、以及微机控制系统。图2示出了根据本发明实施例的潜水泵控制系统的工作原理图。参照图2所示的 潜水泵控制系统的工作原理图，可知图1所示的根据本发明实施例的潜水泵控制系统的工作过程如下。首先，可将潜水泵装置于水池中，由于潜水泵装置与潜水泵悬浮装置相连(具体 地说，在本实施例中，潜水泵机组绑缚较轻的材料(较轻的材料作为潜水泵悬浮装置的一 个具体示例))，故使得潜水泵机组悬可浮于液体表面。本领域技术人员可以理解的是，显然 可以采用任何合适的轻质材料作为本实施例中使用的材料，例如木块材料、塑料材料、泡沫 材料等。更具体地说，潜水泵装置与悬浮装置相连，从而保证潜水泵装置的进水口始终处 于液面下方的预期位置处，例如处于液面下方1米处，或者处于液面下方并且与液面相距 水池的平均水深的例如十分之一。在通电前，首先设置潜水泵的起始扬程值，并且设置动态测距仪以使之自动测取 水池水深的间隔时间。通电后，动态测距仪首先测取水池水深深度，并将其送入微机控制系统中；微机控 制系统每次接收到动态测距仪测取水池水深深度数值后，首先计算水池水深深度的变化量 (即，计算本次测取值-上次测取值)，然后计算扬程的动态值扬程的动态值=扬程上次 动态值_水池水深深度的变化量。然后，微机控制系统可根据例如比例定律来求取对应扬程动态值时的转速；按照 上述转速，异步电动机变频调速系统对潜水电机进行变频调速。虽然以具体的实施例详细地描述了本发明。但是，本领域技术人员可以理解的是， 在不脱离本发明的思想的情况下，还可以选择其它任何合适的实现方式。例如，在本发明的 一个优选示例中，例如，初始扬程值设置装置可由微机控制系统实现，即初始扬程值设置装 置可并入微机控制系统。此外，本领域技术人员可以理解的是，术语“水池”在广义上包括海洋、湖泊、河流、 蓄水池等在内的任何形式的“水池”。对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明 进行各种改变和变形。所描述的实施例仅用于说明本发明，而不是限制本发明；本发明并不 限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种潜水泵控制系统，其特征在于包括 潜水泵悬浮装置，用于使潜水泵装置悬浮；自动测距仪，用于自动测量水池的水深深度；微机控制系统，用于根据所述自动测距仪的测量结果来计算潜水泵的动态扬程值；以及异步电动机变频调速系统，用于根据计算出来的潜水泵的动态扬程值，对潜水电机进 行变频调速。
2.根据权利要求1所述的潜水泵控制系统，其特征在，其中所述微机控制系统还用于 根据所述自动测距仪的测量结果计算水池水深深度的变化量。
3.根据权利要求2所述的潜水泵控制系统，其特征在，其中所述微机控制系统还用于 计算当前的扬程动态值减去水池水深深度的变化量而得到的差值，作为更新后的扬程动态值。
4.根据权利要求3所述的潜水泵控制系统，其特征在，其中所述微机控制系统还用于 根据更新后的扬程动态值计算与更新后的扬程动态值相对应的转速。
5.根据权利要求4所述的潜水泵控制系统，其特征在，其中所述异步电动机变频调速 系统根据所计算出来的转速来对潜水电机进行变频调速。
6.一种潜水泵控制方法，其特征在于包括步骤 利用潜水泵悬浮装置使潜水泵装置悬浮； 利用自动测距仪自动测量水池的水深深度；利用微机控制系统根据所述自动测距仪的测量结果来计算潜水泵的动态扬程值；以及 利用异步电动机变频调速系统根据计算出来的潜水泵的动态扬程值，对潜水电机进行 变频调速。
7.根据权利要求6所述的潜水泵控制方法，其特征在，所述潜水泵控制方法还包括根 据所述自动测距仪的测量结果计算水池水深深度的变化量。
8.根据权利要求7所述的潜水泵控制方法，其特征在，所述潜水泵控制方法还包括 计算当前的扬程动态值减去水池水深深度的变化量而得到的差值，作为更新后的扬程动态值。
9.根据权利要求8所述的潜水泵控制方法，其特征在，所述潜水泵控制方法还包括根 据更新后的扬程动态值计算与更新后的扬程动态值相对应的转速。
10.根据权利要求9所述的潜水泵控制方法，其特征在，所述潜水泵控制方法还包括: 根据所计算出来的转速来对潜水电机进行变频调速。
全文摘要
本发明提供了一种潜水泵控制系统及潜水泵控制方法。根据本发明的一种潜水泵控制系统包括潜水泵悬浮装置，用于使潜水泵装置悬浮；自动测距仪，用于自动测量水池的水深深度；微机控制系统，用于根据所述自动测距仪的测量结果来计算潜水泵的动态扬程值；以及异步电动机变频调速系统，用于根据计算出来的潜水泵的动态扬程值，对潜水电机进行变频调速。根据本发明，使潜水泵悬浮在水池的表面，从而节约潜水泵将水全部从水池底部提升到水池表面部分的能量，以达到节能的目的。
文档编号F04D15/00GK102003397SQ201010600540
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者张连毅 申请人:上海电机学院