专利名称：风机水泵专用节电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种节电装置，尤指适用于对锅炉鼓风机、引风机、除尘风 机、送风机、冷却风机、循环水泵、补水泵、渣浆泵、冷却盐水泵等进行高效节电控制，特指风 机水泵专用节电装置。
背景技术：
随着中国经济高速发展的今天，我们的能源与环境逐渐的出现危急的问题。因为 在中国“十一五”规划纲要中提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、 主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大 举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方 式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。根据不完全统计，全国风机拥有量 约为230万台，总装机容量约1000万千瓦，耗电量占全国发电量的10% ；全国水泵拥有量 为1300万台，总装机容量约2100万千瓦，耗电占全国发电量的21 %。由此可知，风机，水 泵耗电占整个工业用电的一半左右。因此针对风机、水泵的节电会节约很大程度的电力资 源。目前，很多地方采用挡板或阀门来调节风量或流量，能量浪费相当严重，同时，由于设计 上的余量，甚至有些地方存在“大马拉小车”的电机功率配置过大的情况，给我们的节电改 造提出了很多问题。中国专利号ZL200520115839. 6涉及一种电能节约装置，尤其是涉及一种对电力 节能器等结构的改良。其主要是解决现有技术所存在的节能装置调节平衡电压的同时，不 具有谐波治理的功能，无法达到目标功率因数，无法选择适当的电感、电容值，使得三次以 上绝大部分的谐波电流、电压不能被滤除等的技术问题。该专利包括铁芯柱(1)，铁芯柱 (1)外表面缠绕有电压线圈(6)，其特征是所述的铁芯柱(1)为3个，每个铁芯柱(1)上还 缠绕有1组及以上的电感线圈(7)，电压线圈(6)与电感线圈(7)的匝数比为1 :2.2 1 2.7。因此，本实用新型具有能够利用电磁调压、电磁平衡、电磁移相及滤波、补偿等技 术，对用电设备的负荷状况进行实时检测、调正，能有效改善电能质量，并且对节能器的电 压线圈和电感线圈能实现绝对同步调节，使得其电压线圈与滤波电感线圈匝数配合最佳， 达到电磁平衡调压、电磁移相、滤波、补偿的最大效果，结构简单、合理等特点。中国专利号ZL200820211676.5涉及电路装置，具体是一种无功补偿电路装置。 其特点是它包含阻容吸收电路(BG1)、过零触发模块(BG2)、整流电路(BG3)、放电电路 (BG4)、光电隔离电路(BG5)、比较电路(U1 A)、微分电路(U2A)、非门电路(Q1)、电阻(R)、电 容器(C)、二级管(D)、发光二极管(L)。本实用新型的优点是可以将补偿电容器两端状态 检测回来，并送出进行故障判断。可以检测到补偿电容器的正常工作状态，短路状态，断路 状态。从而有效的判断出补偿电容器的投切是否正确，配合无功补偿装置更加可靠有效的 工作。该专利集晶闸管触发、阻容吸收、放电、指示、状态检测多种功能为一体。强弱电有效 隔离，绝缘距离可靠，结构组成简单，安装方便，体积小，成本低，运行稳定可靠。从上述的专利文件中实用新型人发现现有技术的节电只是在单个方面上进行节电。比如中国专利号ZL200520115839. 6是电力节能器不能对风机和水泵的电网进行消除 谐波和无功补偿；而中国专利号ZL200820211676. 5对风机和水泵的电网进行消除谐波和 无功补偿但不能对风机和水泵节能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种将智能控制技术、和变频调速技术集合应用于动力 系统，达到动力系统节能的最佳效果。为了了实现上述的目的，本实用新型所采用的技术手段是包括有数据采集模块、 控制模块，显示模块、执行模块、保护模块部计算机模块，其特征在于数据采集模块与控制 模块连接，在控制模块上还分别与显示模块、执行模块、外部计算机模块连接，执行模块的 另一端风机或水泵连接，保护模块连接在执行模块与风机或水泵之间；数据采集模块是由传感器构成；控制模块是由单板机或者复杂逻辑可编程器构成；显示模块是由LED灯或者液晶屏构成；执行模块是由变频器控制器和电机构成；变频控制器的一端与控制模块连接，变频控制器的另一端连接电机的一端，电机 的另一端连接风机或者水泵。经过上述的技术手段，本实用新型所带来的有益效果是基于现代控制理论中的 自适应优化算法，将智能控制技术、和变频调速技术集合应用于动力系统；对所有风机泵类 电机拖动设备进行节电控制，使用范围广，节电率可达20 % 60 %之间；它采用微机控制、 电力电子技术及电机传动技术取得工业交流异步电机的无级调速功能；平衡电网电压，消 除谐波。保护用电设备，延长电气设备的使用寿命；紧密结合生产工艺，实现智能化控制，提 高生产效率。
图1是本实用新型的各模块的结构图。图2是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
实施例1如图1所示，本装置由六个模块构成。其中，数据采集模块与控制模块连接，控制 模块分别与显示模块、执行模块、保护单元和外部计算机模块连接。各模块之间的连接关系 都遵循标准电气的连接关系。数据采集模块采集风机或水泵的流量、压力信息，传输给控制 模块。控制模块根据自身嵌入的算法将接收到数据采集模块采集到的数据、信号，与外部计 算机模块的参数设置对比，运算，发出指令信号。该指令信号传输给执行模块或者保护单 元，执行模块主要是接收来自控制单元的指令信号，对风机或水泵电机进行无级调速；保护 单元以滤波和平衡三相电压为主，消除变频器的谐波污染，保护电机和电网。显示模块实时 显示风机或水泵电机运行的各项参数，对已经故障的部件进行信号提醒。如图2所示，数据采集模块是由多个传感器组成，传感器与风机或水泵连接，传感器监视风机或水泵的转速和压力。传感器会在一定的周期或者实时的将采集到的数据通过 电器线路传递给控制模块。控制模块是内部有参数设置和是算法的单板机，根据单板机的 运算和对比，向执行单元发送命令，执行单元是变频器，通过变频器控制电机，从而控制风 机或者水泵。在控制单元上还连接有保护单元，保护单元以滤波和平衡三相电压为主，消除 变频器的谐波污染，保护电机和电网。控制模块并将数据采集模块传送过来的数据发送到 显示装置中，本实施例的显示装置是LED灯。控制模块还与外部计算机模块连接，将数据传 送给外部计算机或者接受外部计算机模块的控制。实施例2如图1所示，本装置由六个模块构成。数据采集模块与控制模块连接，控制模块分 别与显示模块、执行模块、保护单元和外部计算机模块连接。各模块之间的连接关系都遵循 标准电气的连接关系。数据采集模块采集风机或水泵的流量、压力信息，传输给控制模块。 控制模块根据自身嵌入的算法将接收到数据采集模块采集到的数据、信号，与外部计算机 模块的参数设置对比，运算，发出指令信号。该指令信号传输给执行模块或者保护单元，执 行模块主要是接收来自控制单元的指令信号，对风机或水泵电机进行无级调速；保护单元 以滤波和平衡三相电压为主，消除变频器的谐波污染，保护电机和电网。显示模块实时显示 风机或水泵电机运行的各项参数，对已经故障的部件进行信号提醒。如图2所示，数据采集模块是由多个传感器组成，传感器与风机或水泵连接，传感 器监视风机或水泵的转速和压力。传感器会在一定的周期或者实时的将采集到的数据通过 电器线路传递给控制模块。控制模块是内部有参数设置和是算法的复杂逻辑可编程器，根 据复杂逻辑可编程器的运算和对比，向执行单元发送命令，执行单元是变频器，通过变频器 控制电机，从而控制风机或者水泵。在控制单元上还连接有保护单元，保护单元以滤波和平 衡三相电压为主，消除变频器的谐波污染，保护电机和电网。控制模块并将数据采集模块传 送过来的数据发送到显示装置中，本实施例的显示装置是液晶屏幕。控制模块还与外部计 算机模块连接，将数据传送给外部计算机或者接受外部计算机模块的控制。
权利要求一种风机水泵专用节电装置，包括有数据采集模块、控制模块，显示模块、执行模块、保护模块部计算机模块，其特征在于数据采集模块与控制模块连接，在控制模块上还分别与显示模块、执行模块、外部计算机模块连接，执行模块的另一端风机或水泵连接，保护模块连接在执行模块与风机或水泵之间。
2.根据权利要求1所述的风机水泵专用节电装置，其特征在于，数据采集模块是由传 感器构成。
3.根据权利要求1所述的风机水泵专用节电装置，其特征在于，控制模块是由单板机 或者复杂逻辑可编程器构成。
4.根据权利要求1所述的风机水泵专用节电装置，其特征在于，显示模块是由LED灯或 者液晶屏构成。
5.根据权利要求1所述的风机水泵专用节电装置，其特征在于，执行模块是由变频器 控制器和电机构成。
6.根据权利要求5所述的风机水泵专用节电装置，其特征在于，变频控制器的一端与 控制模块连接，变频控制器的另一端连接电机的一端，电机的另一端连接风机或者水泵。
专利摘要本实用新型涉及的是一种节电装置，包括有数据采集模块、控制模块，显示模块、执行模块、保护模块部计算机模块，其中，数据采集模块与控制模块连接，在控制模块上还分别与显示模块、执行模块、外部计算机模块连接，执行模块的另一端风机或水泵连接，保护模块连接在执行模块与风机或水泵之间；适用于对锅炉鼓风机、引风机、除尘风机、送风机、冷却风机、循环水泵、补水泵、渣浆泵、冷却盐水泵等进行高效节电控制的装置。
文档编号H02P27/04GK201577063SQ200920299980
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者张小平 申请人:张小平