煤矿用对旋式通风机节能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于煤矿用对旋式通风机的辅助控制装置，尤其涉及一种煤矿用对旋式通风机节能控制系统。
【背景技术】
[0002]煤矿主要通风机采用对旋式通风机，是煤矿的大型设备，二十四小时连续不间断工作，是煤矿的主要耗电设备。目前，煤矿用对旋式通风机的运行都是采用两级转速相同的方式，采用变频调速时其两级变频器的运行频率相同，这种运行方式带来的直接后果就是，当风机运行在低压区时，二级功率远低于一级功率，导致风机运行效率低而增大风机运行能耗；另外，变频调节为手动调节，风机启动时需要两级同时操作启动，可能出现由于操作人员不熟练或精力不集中，导致变频器过流而保护，使风机无法启动的问题。
[0003]虽然，现有的变频调速技术一定程度上可以提高风机运行效率，但风机运行在低压区时效果不明显。由于煤矿生产的特殊性，矿井设计时就确定了矿井通风的容易时期和困难时期，风机运行在低压区是不可避免的。
[0004]综上，现有煤矿用对旋式通风机的变频调速技术存在能耗高、频率难调节的缺点。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能耗低且便于调节频率的煤矿用对旋式通风机节能控制系统。
[0006]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0007]一种煤矿用对旋式通风机节能控制系统，包括一级变频器、二级变频器和对旋式通风机电机，所述一级变频器的电源输入端和所述二级变频器的电源输入端分别输入相同的三相电源，所述一级变频器的电源输出端和所述二级变频器的电源输出端分别与所述对旋式通风机电机的电源输入端连接；所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统还包括一级功率变送器、二级功率变送器、PLC、一级电流互感器和二级电流互感器，所述一级功率变送器的电压信号输入端和所述二级功率变送器的电压信号输入端分别与所述三相电源连接，所述一级电流互感器感应所述一级变频器的至少两相输入电流且其输出端与所述一级功率变送器的电流信号输入端连接，所述二级电流互感器感应所述二级变频器的至少两相输入电流且其输出端与所述二级功率变送器的电流信号输入端连接，所述一级功率变送器的功率信号输出端和所述二级功率变送器的功率信号输出端分别与所述PLC的两个功率信号采集端对应连接，所述PLC的控制信号输出端与所述二级变频器的控制信号输入端连接。其中的PLC是可编程逻辑控制器。
[0008]作为优选，所述一级电流互感器为两个分别采集所述一级变频器的任意两相输入电流的单相电流互感器，所述二级电流互感器为两个分别采集所述二级变频器的任意两相输入电流的单相电流互感器。
[0009]进一步，为了便于人机互动，所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统还包括触摸屏，所述PLC的通讯端口与所述触摸屏的通讯端连接。
[0010]本实用新型的有益效果在于:
[0011]本实用新型利用两级(即两个)功率变送器分别采集两级(即两个)变频器的输入电压和电流信号，并计算出两级变频器的功率，再将两个功率信号传输给PLC，PLC根据两个功率信号向二级变频器输出控制信号，一级变频器的功率则根据矿井通风需求首先设定，当二级变频器的功率与一级变频器的功率不相等时，自动改变二级变频器的频率，使二级变频器的功率与一级变频器的功率始终相等，从而使对旋式通风机电机始终运行于高效状态，提高了风机的整体运行效率，大幅度降低了风机的运行能耗，降低了煤矿企业的生产成本；另外，由于通过PLC实现了自动调节，使二级变频器的功率调节非常方便，同时也把传统的手动启动改为了自动启动，只需按下启动按钮风机自动到达设定状态运行，启动过程稳定、可靠。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统的电路结构框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0014]如图1所示，本实用新型所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统包括一级变频器、二级变频器、对旋式通风机电机、触摸屏、一级功率变送器、二级功率变送器、PLC、一级电流互感器和二级电流互感器，一级变频器的电源输入端、二级变频器的电源输入端、一级功率变送器的电压信号输入端和二级功率变送器的电压信号输入端分别输入相同的三相电源，一级变频器的电源输出端和二级变频器的电源输出端分别与对旋式通风机电机的电源输入端连接，两个单相的一级电流互感器(图中没有将两个单相的一级电流互感器分开示意，因为其也可采用整体式的多项电流互感器)感应一级变频器的任意两相输入电流且其输出端与一级功率变送器的电流信号输入端连接，两个单相的二级电流互感器(图中没有将两个单相的二级电流互感器分开示意，因为其也可采用整体式的多项电流互感器)感应二级变频器的任意两相输入电流且其输出端与二级功率变送器的电流信号输入端连接，一级功率变送器的功率信号输出端和二级功率变送器的功率信号输出端分别与PLC的两个功率信号采集端对应连接，PLC的控制信号输出端与二级变频器的控制信号输入端连接，PLC的通讯端口与触摸屏的通讯端连接。
[0015]结合图1，本实用新型所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统的工作原理如下:
[0016]一级功率变送器和二级功率变送器分别采集一级变频器和二级变频器的输入电压和电流信号，其中的电流，通过获得三相中的任意两相电流即可轻易计算出三相电流，并计算出一级变频器和二级变频器的功率，一级功率变送器和二级功率变送器将两个功率信号分别传输给PLC，PLC根据对两个功率信号的对比判断，向二级变频器输出控制信号，一级变频器的功率则根据矿井通风需求首先设定，当二级变频器的功率与一级变频器的功率不相等时，PLC自动改变二级变频器的频率，使二级变频器的功率与一级变频器的功率始终相等，从而使对旋式通风机电机始终运行于高效状态，提高了风机的整体运行效率，大幅度降低了风机的运行能耗。
[0017]说明:上述工作原理中涉及的部分方法内容，是在本实用新型的结构基础上易于想到的工作过程，不涉及创新，更不在本实用新型的保护范围内。
[0018]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种煤矿用对旋式通风机节能控制系统，包括一级变频器、二级变频器和对旋式通风机电机，所述一级变频器的电源输入端和所述二级变频器的电源输入端分别输入相同的三相电源，所述一级变频器的电源输出端和所述二级变频器的电源输出端分别与所述对旋式通风机电机的电源输入端连接；其特征在于:所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统还包括一级功率变送器、二级功率变送器、PLC、一级电流互感器和二级电流互感器，所述一级功率变送器的电压信号输入端和所述二级功率变送器的电压信号输入端分别与所述三相电源连接，所述一级电流互感器感应所述一级变频器的至少两相输入电流且其输出端与所述一级功率变送器的电流信号输入端连接，所述二级电流互感器感应所述二级变频器的至少两相输入电流且其输出端与所述二级功率变送器的电流信号输入端连接，所述一级功率变送器的功率信号输出端和所述二级功率变送器的功率信号输出端分别与所述PLC的两个功率信号采集端对应连接，所述PLC的控制信号输出端与所述二级变频器的控制信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的煤矿用对旋式通风机节能控制系统，其特征在于:所述一级电流互感器为两个分别采集所述一级变频器的任意两相输入电流的单相电流互感器，所述二级电流互感器为两个分别采集所述二级变频器的任意两相输入电流的单相电流互感器。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿用对旋式通风机节能控制系统，其特征在于:所述煤矿用对旋式通风机节能控制系统还包括触摸屏，所述PLC的通讯端口与所述触摸屏的通讯端连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿用对旋式通风机节能控制系统，其中，两级变频器的电源输入端、两级功率变送器的电压信号输入端分别输入相同的三相电源，两级变频器的电源输出端分别与对旋式通风机电机的电源输入端连接，两级电流互感器分别感应两级变频器的输入电流并分别与两级功率变送器的电流信号输入端，两级功率变送器的功率信号输出端与PLC的两个功率信号采集端对应连接，PLC的控制信号输出端与两级变频器中的二级变频器的控制信号输入端连接。本实用新型利用两级功率变送器分别采集两级变频器的功率信号并传输给PLC，PLC据此向二级变频器输出控制信号，改变二级变频器的频率，使两级变频器的功率始终相等，从而提高风机效率，降低能耗。
【IPC分类】H02P27-04, F04D27-00
【公开号】CN204532925
【申请号】CN201520182828
【发明人】杨昭俊, 何仁刚, 鲁全忠
【申请人】何仁刚
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月30日