空压机驱动智能节能一体机及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于空压机技术领域，具体设及一种空压机驱动智能节能一体机及其方 法。
【背景技术】
[0002] 智能型软起动机得到广泛应用。智能型软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节 能和多功能保护于一体的新颖电机控制装置，又称为Softstarter。它不仅实现在整个起 动过程中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参 数，如限流值、起动时间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，运就从根本上解决了传统 的降压起动设备的诸多弊端。
[0003] 但是现有的软起动机却没有针对风机的控制功能。
[0004] 使用工频驱动空压机主机及油冷风机，将压缩气体储存于储气罐中，通过检测管 路的气体压力来控制加载和卸载；使用较大的储气罐，从而导致整个空压机占地面积较 大；
[0005] 在管路的气压达到目标值时，加载和卸载的控制方式还要使其压力继续上升至卸 载压力，运段时间需要主机持续运行加压，即使卸载后，主机也仍然处于空载运行状态，浪 费电能；
[0006] 主电机采用Υ-Δ(星-Ξ角）启动，启动电流大，对电网冲击大，易造成电网不稳， 同时威胁其它用电设备的运行安全；
[0007] W工频驱动空压机油冷风机，长期工作，也是电能的浪费。
[0008] 空气压缩机是工业现代化的基础产品，常说的电气与自动化里就有全气动的含 义；而空气压缩机就是提供气源动力，是气动系统的核屯、设备机电引气源装置中的主体，它 是将原动（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装 置。
[0009] 现在还没有远程监控的空压机的装置，从而影响了监控效率，还有就是并不存在 针对空压机的能耗的监测系统和方法。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的提供一种空压机驱动智能节能一体机及其方法，包括多软起动功能 的软起动一体机及其启动方法、基于空压机负载特性的自适应的节能方法、可远程监控的 空压机智能控制装置、空压机能耗监测管理系统及其监测方法。避免了现有技术的现有的 软起动机却没有针对风机的控制功能、启动电流大、对电网冲击大易造成电网不稳、同时威 胁其它用电设备的运行安全W及长期工作造成电能的浪费、还没有远程监控的空压机的装 置从而影响了监控效率、不存在针对空压机的能耗的监测系统和方法的缺陷。
[0011] 为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种空压机驱动智能节能一体机及其 方法的解决方案，具体如下：
[0012] 一种空压机驱动智能节能一体机，包括电源模块，所述的电源模块同MCU微控制 模块、通讯模块、主机驱动模块、1号逻辑控制模块、2号逻辑控制模块、1号风机驱动模块W 及2号风机驱动模块相连接，所述的MCU微控制模块同通讯模块、主机驱动模块、1号逻辑控 制模块、2号逻辑控制模块、1号风机驱动模块W及2号风机驱动模块相连接；
[0013] 还包括可远程监控的空压机智能控制装置，其中含有用户终端，所述的用户终端 同云平台相连接，所述的云平台通过远程通信网络同W太网相连接，所述的W太网同I/O 接口、驱动模块W及带有人机界面的终端相连接；所述的远程通信网络包括光纤、有线、无 线3G或4G通信网络；
[0014] 还包括空压机能耗监测管理系统，其中含有串联在空压机的电路主回路中的电流 互感器与电压采集模块，还包括设置在空压机上的压力采集模拟量端子。
[0015] 所述的主机驱动模块采用可控娃反向并联结构来实现驱动，由MCU微控制模块控 制。
[0016] 所述的风机驱动模块采用可控娃反向并联结构，共用MCU微控制模块来实现逻辑 独立控制；由此来让风机各自独立驱动和逻辑控制。
[0017] 所述的空压机驱动智能节能一体机的方法为首先对空压机驱动智能节能一体机 进行上电加载，如果溫度大于设定值下限1，自动检测电机溫度、机头溫度W及排气溫度，接 着启动1号风机，如果溫度大于设定值下限2就启动2号风机；
[0018] 而空压机上电后加载运行，运行时间T1，检测用户压力P，使用模糊算法计算用气 变化量ΔP=K·Δp/ΔT，其中ΔP为压力变化量，ΔT为时间变化量，当用气量稳定后， 进入节能模式；
[0019] 节能模式的空载延时时间T=K1内部系数[(功率组件溫度-环境溫度）K化（机 头溫度-环境溫度）Κ3+(电机溫度-环境溫度）Κ4]，其中所述的K1为第一内部系数，K2为 第二内部系数，Κ3为第Ξ内部系数，Κ4为第四内部系数；
[0020] 运样通过综合比较功率溫度、机头溫度、电机溫度与环境溫度的差异，各自乘W不 同的系数Κ2~Κ4,求和，并综合乘W系数Κ1，给出节能模式的空载延时时间Τ;
[0021] 如空压机当前处于卸载运行，并满足在空载延时时间Τ内不进入加载运行状态 时，则系统进入空载延时时间Τ内的空载停机，即节能停机，如客户再次用气，气压并满足 加载压力时，空压机转为加载运行；
[0022] 根据串联在空压机的电路主回路中的电流互感器、电压采集模块W及设置在空压 机上的压力采集模拟量端子，实时采集电流、电压和压力值，并通过
来得到空压机能耗功率Ρ，Τ为交流电信号的周期，U(t)为时刻t的瞬时电压，i(t)为时刻t的瞬时电流，接着通过w=nP，t*c〇s(i)得到电量W的值，其中η为效率值，c〇s(i)为电 机功率因数，另外通过压力值来得到用气量。
[0023] 所述的加载压力为功能码设定的加载压力；所述的方法能手动控制或者自动控 制。
[0024] 本发明软起动机实现了针对风机的控制功能；空压机专用的方法，根据压力使用 间隔，智能识别，停机节能，最大限度节约电能；多软起集一体，主机、风机均采用软起，且独 立控制，节能降耗，保护电机；监测用气量的变化，w及电能的消耗情况，与非节能模式下计 算电量相比，可W-目了然节电效果；紧凑的结构设计，集成度更度。
[00巧]本发明的可远程监控的空压机智能控制装置的优点如下：
[0026] 1、基于W太网和光纤/有线/无线3G/4G;
[0027] 2、可远程监视空压机运行和能耗使用情况；
[0028]3、可实现手机远程控制。
[0029] 本发明还实现了针对空压机的能耗的监测系统和方法。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明的一体机的结构图。
[0031] 图2为本发明的方法的部分流程图。
[0032] 图3为本发明的基于空压机负载特性的自适应的节能方法的流程图。
[0033] 图4为现有技术的星角方法的坐标图。
[0034] 图5为本发明的变频器方法的坐标图。
[0035] 图6为本发明的基于空压机负载特性的自适应的节能方法的实施例的坐标图。
[0036] 图7为本发明的可远程监控的空压机智能控制装置的结构示意图。
[0037] 图8为本发明的针对空压机的能耗的监测系统的结构示意图
【具体实施方式】
[0038] 下面结合附图对
【发明内容】
作进一步说明：
[0039] 参照图1-图8所示，空压机驱动智能节能一体机，包括电源模块，所述的电源模块 同MCU微控制模块、通讯模块、主机驱动模块、1号逻辑控制模块、2号逻辑控制模块、1号风 机驱动模块W及2号风机驱动模块相连接，所述的MCU微控制模块同通讯模块、主机驱动模 块、1号逻辑控制模块、2号逻辑控制模块、1号风机驱动模块W及2号风机驱动模块相连接； 还包括可远程监控的空压机智能控制装置，其中含有用户终端，所述的用户终端同云平台 相连接，所述的云平台通过远程通信网络同W太网相连接，所述的W太网同I/O接口、驱动 模块W及带有人机界面的终端相连接；所述的远程通信网络包括光纤、有线、无线3G或4G 通信网络通过远程通信网络，就能够在远程的用户终端上，发送各种控制