一种平方转矩负载智能节电保护控制器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于节电技术领域，尤其是一种平方转矩负载智能节电保护控制器系统。
【背景技术】
[0002]在电机所带平方转矩负载(例如风机或泵类负载)系统中，通常由一台或多台运行泵以及一台备用泵构成，备用泵通常在运行泵出现故障时才切入系统投入使用。在上述系统中，很多是以基本恒定的流量运行(例如，中央空调冷冻、冷却循环泵系统)，且在运行时阀门全开以保证其流量；如果采用传统的恒压控制方式是无法达到节电效果的，造成电能资源的浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、节约电能的平方转矩负载智能节电保护控制器系统。
[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]一种平方转矩负载智能节电保护控制器系统，包括恒流量控制系统、有源滤波器、采集传输模块、多台变频器、多台电机、多台水泵、流量传感器和压力传感器，在每台变频器与三相电源之间连接一有源滤波模块，变频器、电机、水泵依次相连接，其中一台水泵为备用水泵，其他水泵为运行水泵，所有运行水泵与备用水泵的输出端共同连接到出水总管道上，在出水总管道上安装有流量传感器和压力传感器，该流量传感器和压力传感器均连接到恒流量控制装置的输入端，该恒流量控制装置的输入端还与采集传输模块相连接，该采集传输模块与三相电源相连接用于采集交流电源的电流，该恒流量控制装置的输出控制端与每台变频器相连接。
[0006]而且，所述的恒流量控制系统还通过互联网与PC监控中心或移动终端相连接，由PC监控中心或移动终端对恒流量控制系统进行监控。
[0007]而且，所述的恒流量控制系统由控制输出单元、数据处理单元、数据接口、通讯模块、人机界面连接构成，数据处理单元分别与控制输出单元、数据接口、人机界面相连接，该数据接口与流量传感器、压力传感器及通讯模块相连接，该通讯模块与采集传输模块相连接，该控制输出单元与每台变频器相连接。
[0008]本发明的优点和积极效果是:
[0009]本发明设计合理，其在现有水泵系统中增加恒流控制系统与多台运行水泵及一台备用水泵相连接，通过恒流控制系统控制使多台运行水泵与一台备用水泵同时运行，可大幅度地提高水泵系统的节电能力，避免了电能资源的浪费，并可以实现对系统的保护功能；同时在进口处增加一有源滤波模块，为整个系统提供优质的电源质量，保证了系统安全可靠地运行。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的系统连接示意图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:
[0012]一种平方转矩负载智能节电保护控制器系统，如图1所示，包括恒流量控制系统、有源滤波器、采集传输模块、多台变频器、多台电机、多台水泵、流量传感器Q、压力传感器P,PC监控中心和移动设备。在每台变频器与三相电源之间连接一有源滤波模块，该有源滤波模块用于对三相电源进行滤波处理并为整个系统提供优质的三相电源，变频器、电机、水泵依次相连接，其中一台水泵为备用水泵，其他水泵为运行水泵，所有运行水泵与备用水泵的输出端共同连接到出水总管道上，在出水总管道上安装有流量传感器Q和压力传感器P用于检测出水总管道上的出水流量和出水压力，所述的恒流量控制系统由控制输出单元、数据处理单元、数据接口、通讯模块、人机界面连接构成，其中，数据处理单元分别与控制输出单元、数据接口、人机界面相连接，数据接口与通讯模块相连接；所述的通讯模块与采集传输模块相连接，该采集传输模块与三相电源连接用于采集三相电源电流，采集传输模块采集的电源电流通过通讯模块、数据接口输出到数据处理单元，该通讯模块还通过互联网与PC监控中心及移动终端(例如手机等)相连接，由PC监控中心或移动终端对恒流量控制系统的监控功能；所述的数据接口还与出水总管道上的流量传感器Q、压力传感器P相连接，并将采集的流量及压力数据传送给数据处理单元，数据处理单元根据采集传输模块、流量传感器和压力传感器采集的数据进行分析，并向控制输出单元发出控制命令，所述的控制输出单元的输出控制端口分别与各个变频器相连接控制各个变频器的运行，保证水泵的出水量保持恒流状态。
[0013]采用本专利技术，将某厂水泵系统中原来的“I运I备”、“2运I备、3运I备、4运I备、5运I备”的备用泵利用起来，可大幅提高水泵系统的节电率。原“I运I备”现按2台泵运行，原“2运I备”现按3台泵运行，原“3运I备”现按4台泵运行，原“4运I备”现按5台泵运行，原“5运I备”现按6台泵运行。
[0014]下面对平方转矩负载控制原理进行说明:
[0015]1、1运I备情况
[0016]设每台泵的额定功率为Pn，额定流量为Qn，额定压力为Hn，假设一台泵运行时达到额定功率(满载)，则:
[0017]—台泵工频运行时消耗的功率为:ΡΣ: = P N
[0018]流量为:QE1=QN
[0019]若把备用泵也投入运行，且保持2台泵变频运行时的流量与I台泵工频运行时的流量相同。则:2台泵变频运行时，每台泵提供的流量均为Qn+2 ^ 0.5QN;根据流量与频率成正比、功率与频率的立方成正比的关系，每台变频型节电器的工作频率都是50X0.5 =25Hz。忽略水泵的空载损耗、管网阻力、效率等因素，则2台泵变频运行时消耗的总功率为:
[0020]ΡΣ 2 = 2X0.5 3Pn^ 0.25P N
[0021]即:2台泵变频25Hz运行时的总功率约为I台泵工频满载运行时功率的0.25倍。
[0022]节电率理论值=(PN_0.25Pn)/PnX 100% = 75%
[0023]2、2运I备情况
[0024]设每台泵的额定功率为PN，额定流量为Qn，额定压力为Hn，假设2台泵工频运行时每台泵都达到额定功率(满载)则:
[0025]2台泵工频运行时消耗的功率为:ΡΣ != 2Ρν
[0026]流量为:QE1=2QN
[0027]若把备用泵也投入运行，且保持3台泵变频运行时的流量与2台泵工频运行时的流量相同。则:3台泵变频运行时，每台泵提供的流量均为2Qn + 3 ^ 0.67QN;根据流量与频率成正比、功率与频率的立方成正比，每台变频型节电器的工作频率都是50 X 0.67 =33.5Hz。忽