專(zhuān)利名稱(chēng)：一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力變頻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器。
背景技術(shù)：
為維持居民小區(qū)等在用水高峰時(shí)的正常生活用水，大多在水源進(jìn)入小區(qū)后進(jìn)行二次加壓，即加設(shè)水泵，雖然保障了居民的正常用水，卻面臨了能源浪費(fèi)問(wèn)題在用水高峰期時(shí)需要開(kāi)啟所有水泵，但在用水量少的時(shí)段，可能只需要開(kāi)啟一臺(tái)或者關(guān)閉所有水泵即可維持小區(qū)的正常供水，水泵一直正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成了電能的浪費(fèi)，同時(shí)影響了水泵的使用壽命，于是許多小區(qū)將管理泵房的工作交給保安，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人工開(kāi)啟或關(guān)斷水泵電源，浪費(fèi)人力且不能很好的協(xié)調(diào)用水與供水間的需求關(guān)系。隨著電子半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，水泵的啟動(dòng)、運(yùn)行控制也越來(lái)越科學(xué)，出現(xiàn)了采用 PLC外加變頻器的模式實(shí)現(xiàn)水泵的啟?？刂颇Ｊ剑捎赑LC的造價(jià)較高，整個(gè)控制系統(tǒng)的造價(jià)居高不下，在實(shí)際推廣應(yīng)用上受到限制；另一方面由于PLC各管腳的功能特性固定，只能實(shí)現(xiàn)基本的控制功能，不能更好的解決節(jié)能等問(wèn)題，并且所有數(shù)據(jù)都要經(jīng)過(guò)PLC與變頻器之間交互通訊，反應(yīng)速度慢。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，造價(jià)低，能夠根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)合理控制其啟停和循環(huán)更換。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器， 包括整流橋、逆變單元、控制單元和電源輸出端，整流橋?yàn)槟孀儐卧峁┲绷麟娫矗涮卣髟谟诳刂茊卧–PU模塊、信號(hào)采集模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，CPU模塊根據(jù)信號(hào)采集模塊提供的信號(hào)控制逆變單元的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊控制電源輸出端。優(yōu)選的，還包括繼電器，驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)繼電器控制電源輸出端。優(yōu)選的，還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊為CPU模塊提供時(shí)基信號(hào)。優(yōu)選的，還包括信息顯示模塊，信息顯示模塊顯示CPU模塊的運(yùn)行參數(shù)信息。優(yōu)選的，還包括鍵盤(pán)模塊，鍵盤(pán)模塊為CPU模塊提供參數(shù)設(shè)定值。優(yōu)選的，還包括故障信息檢測(cè)模塊，故障信息檢測(cè)模塊為CPU模塊提供故障信息。優(yōu)選的，還包括通訊模塊和上位機(jī)，通訊模塊實(shí)現(xiàn)CPU模塊與上位機(jī)間的信息交互，用于控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。優(yōu)選的，還包括電源模塊，電源模塊為CPU模塊提供直流工作電源。本實(shí)用新型的有益效果是1、由于省去了 PLC，降低了整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要定制變頻器的外圍電路，各管腳的功能特性更為靈活，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)控制其啟停，并循環(huán)更換泵的運(yùn)行，延長(zhǎng)泵的使用壽命，使其控制更為合理，更加節(jié)能。2、由于驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)繼電器控制電源輸出端，降低了系統(tǒng)造價(jià)，使驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)電源輸出端的控制簡(jiǎn)單易行。3、由于采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊為CPU模塊提供時(shí)基信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了在CPU控制下設(shè)定多段時(shí)間，從而方便CPU控制在不同的時(shí)間設(shè)置不同的壓力給定量。4、由于采用信息顯示模塊顯示CPU模塊的運(yùn)行參數(shù)信息，提供了良好的人機(jī)交互界面，更直觀(guān)的顯示增/減泵時(shí)間、換泵時(shí)間、設(shè)定壓力、減泵頻率、壓力表量程、各泵屬性、 運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行頻率、輸出電流、故障等信息。5、由于采用鍵盤(pán)模塊為CPU模塊提供參數(shù)設(shè)定值，便于用戶(hù)對(duì)恒壓供水變頻器參數(shù)的修改和對(duì)其啟動(dòng)、停止、故障復(fù)位操作。6、由于采用故障信息檢測(cè)模塊為CPU模塊提供故障信息，實(shí)現(xiàn)了電壓、電流、溫度等信息的檢測(cè)，避免了泵發(fā)生過(guò)載、欠載、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、缺相等現(xiàn)象，延長(zhǎng)了泵的使用壽命。7、由于采用通訊模塊完成CPU模塊與上位機(jī)間的信息交互和對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用戶(hù)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控恒壓供水變頻器的運(yùn)行情況，方便了用戶(hù)的使用。8、由于采用電源模塊為CPU模塊提供直流工作電源，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的交流供電，更方便系統(tǒng)的使用。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖中標(biāo)記1、整流橋；2、逆變單元；3、CPU模塊；4、電源模塊；5、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊；6、通訊模塊； 7、鍵盤(pán)模塊；8、信號(hào)采集模塊；9、故障信息檢測(cè)模塊；10驅(qū)動(dòng)模塊；11、信息顯示模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型中整流橋1為逆變單元2提供直流電源，由電源模塊4為 CPU模塊3提供直流工作電源，CPU模塊3根據(jù)信號(hào)采集模塊8提供的信號(hào)控制逆變單元2 的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊3通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊10控制電源輸出端，電源輸出端連接用電設(shè)備，降低了系統(tǒng)的造價(jià)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)控制其啟停，并循環(huán)更換泵的運(yùn)行，延長(zhǎng)泵的使用壽命，使其控制更為合理，更加節(jié)能。驅(qū)動(dòng)模塊10通過(guò)繼電器控制電源輸出端，使驅(qū)動(dòng)模塊10對(duì)電源輸出端的控制簡(jiǎn)單易行。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5為CPU模塊3提供時(shí)基信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)了在CPU模塊3的控制下設(shè)定多段時(shí)間，從而方便CPU模塊3控制在不同的時(shí)間設(shè)置不同的壓力給定量。信息顯示模塊11顯示CPU模塊3的運(yùn)行參數(shù)信息，提供了良好的人機(jī)交互界面，更直觀(guān)的顯示系統(tǒng)的各運(yùn)行參數(shù)信息。鍵盤(pán)模塊7為CPU模塊3提供參數(shù)設(shè)定值，便于用戶(hù)對(duì)恒壓供水變頻器參數(shù)的修改和對(duì)其啟動(dòng)、停止、故障復(fù)位操作。故障信息檢測(cè)模塊9為CPU模塊3提供故障信息，避免了泵發(fā)生過(guò)載、欠載、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、缺相等現(xiàn)象，延長(zhǎng)了泵的使用壽命。通訊模塊6實(shí)現(xiàn)CPU模塊3與上位機(jī)間的信息交互，用于控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用戶(hù)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控恒壓供水變頻器的運(yùn)行情況，方便了用戶(hù)的使用。使用時(shí)，系統(tǒng)接通市電，電源模塊4輸出直流電源，CPU模塊3上電，同時(shí)整流橋1 為逆變單元2提供直流電源，用戶(hù)可通過(guò)鍵盤(pán)模塊7或通訊模塊6將啟動(dòng)、停止等相關(guān)的指令到CPU模塊3，CPU模塊3判斷出相關(guān)的指令之后，再將啟動(dòng)、停止等執(zhí)行動(dòng)作變頻輸出送到泵和相關(guān)的外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制泵的啟動(dòng)、停止和外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動(dòng)作。運(yùn)行中，CPU 模塊3通過(guò)信號(hào)采集模塊8采集壓力檢測(cè)設(shè)備傳送來(lái)的壓力信息、各泵的運(yùn)行時(shí)間、水位檢測(cè)信息等，并處理以上信息，不斷地根據(jù)采集壓力與設(shè)定壓力的關(guān)系，進(jìn)行PID計(jì)算，控制逆變單元2的電源輸出，并向驅(qū)動(dòng)模塊10發(fā)出指令，自動(dòng)控制系統(tǒng)的電源輸出端，來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的啟停及工頻與變頻的切換，達(dá)到維持恒定壓力的效果。以循環(huán)軟起模式為例，系統(tǒng)運(yùn)行后，CPU模塊3首先控制驅(qū)動(dòng)模塊10的Bl端口輸出信號(hào)，使繼電器MBl得電，常開(kāi)觸點(diǎn)MBl閉合，控制變頻啟動(dòng)泵M1，如果實(shí)際壓力低于設(shè)定壓力，增泵延時(shí)時(shí)間到，CPU模塊3斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)模塊10的Bl端口信號(hào)，停止泵Ml變頻，變轉(zhuǎn)工延時(shí)時(shí)間到，CPU模塊3使驅(qū)動(dòng)模塊10的Gl端口輸出信號(hào)，使繼電器MGl得電，將泵Ml 切換成工頻，接著工轉(zhuǎn)變延時(shí)時(shí)間到，依次變頻啟動(dòng)泵M2，如果壓力仍不夠，按照上述過(guò)程依次增泵；如果變頻器工作頻率降到減泵頻率，減泵延時(shí)時(shí)間到，切除運(yùn)行中的首啟泵M1， 如果變頻器工作頻率仍能降到減泵頻率，遵循前面所說(shuō)依次切除工頻泵，但至少要有一臺(tái)泵工作在變頻。當(dāng)沒(méi)有供水需求的情況下，CPU模塊3可以控制變頻器停止運(yùn)行，進(jìn)入休眠狀態(tài)，有效節(jié)能。CPU模塊3根據(jù)水位檢測(cè)信息，判斷水位的高低，自動(dòng)的調(diào)整泵的壓力給定量，調(diào)整水位。不斷的檢測(cè)各泵的運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的定時(shí)換泵時(shí)間，自動(dòng)的啟用沒(méi)使用的泵，停用運(yùn)行時(shí)間到的泵，這樣定時(shí)的循環(huán)切換使用泵和未使用泵工作，可延長(zhǎng)各泵的使用壽命。CPU模塊3控制實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5，設(shè)定多段時(shí)間壓力，即在不同的時(shí)間段，設(shè)定不同的壓力給定量，也可起到節(jié)能的作用。CPU模塊3通過(guò)故障信息檢測(cè)模塊9對(duì)系統(tǒng)的供電電壓、輸出電壓、輸出電流、工作溫度等進(jìn)行檢測(cè)，查看是否有過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、過(guò)溫等故障發(fā)生，若有故障發(fā)生，則立即進(jìn)行報(bào)警或停機(jī)等相關(guān)保護(hù)動(dòng)作，以保證用戶(hù)的人身財(cái)產(chǎn)安全。整個(gè)過(guò)程中，CPU模塊3通過(guò)信息顯示模塊11，將系統(tǒng)的各種運(yùn)行信息、故障信息等顯示出來(lái)。圖1中僅示出兩臺(tái)水泵，可根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需求調(diào)整水泵的數(shù)量，只需增加相應(yīng)的繼電器和水泵即可。需要指出的是，上述實(shí)施方式僅是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在符合本實(shí)用新型工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，包括整流橋、逆變單元、控制單元和電源輸出端，整流橋?yàn)槟孀儐卧峁┲绷麟娫?，其特征在于控制單元包括CPU模塊、信號(hào)采集模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，CPU模塊根據(jù)信號(hào)采集模塊提供的信號(hào)控制逆變單元的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊控制電源輸出端。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括繼電器，驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)繼電器控制電源輸出端。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊為CPU模塊提供時(shí)基信號(hào)。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括信息顯示模塊，信息顯示模塊顯示CPU模塊的運(yùn)行參數(shù)信息。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括鍵盤(pán)模塊，鍵盤(pán)模塊為CPU模塊提供參數(shù)設(shè)定值。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括故障信息檢測(cè)模塊，故障信息檢測(cè)模塊為CPU模塊提供故障信息。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括通訊模塊和上位機(jī)，通訊模塊實(shí)現(xiàn)CPU模塊與上位機(jī)間的信息交互，用于控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，其特征在于還包括電源模塊，電源模塊為CPU模塊提供直流工作電源。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種恒壓供水專(zhuān)用變頻器，屬于電力變頻技術(shù)領(lǐng)域，其包括整流橋、逆變單元、控制單元和電源輸出端，整流橋?yàn)槟孀儐卧峁┲绷麟娫矗涮卣髟谟诳刂茊卧–PU模塊、信號(hào)采集模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，CPU模塊根據(jù)信號(hào)采集模塊提供的信號(hào)控制逆變單元的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊控制電源輸出端。此種恒壓供水專(zhuān)用變頻器由于選用的CPU模塊價(jià)格低，降低了變頻器的造價(jià)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要定制CPU的外圍電路，各管腳的功能特性更為靈活，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)控制其啟停，并循環(huán)更換泵的運(yùn)行，延長(zhǎng)泵的使用壽命，使其控制更為合理，更加節(jié)能。
文檔編號(hào)H02M5/458GK202261046SQ20112040467
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月22日
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