專利名稱：全自動微機(jī)控制變量變壓給水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種自動變頻調(diào)速恒壓或變量變壓給水設(shè)備，適用于城鎮(zhèn)的自來水廠，給水泵站及高層建筑的生活用水。
在已有的各種給水設(shè)備中，一般都需要水塔、高位水箱或氣壓給水罐，不但占地面積大，投資大，也容易產(chǎn)生二次污染。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種取代水塔、高位水箱及氣壓給水罐，并且可以流量自動調(diào)節(jié)，占地面積小，投資省的給水設(shè)備。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。
給水系統(tǒng)由電控柜、水泵(1臺或多臺)、壓力傳感器、液位控制器、儲水池、管網(wǎng)及其它器件組成。當(dāng)系統(tǒng)送電后，電控柜自動變頻軟起動水泵電機(jī)，使供水壓力達(dá)到?jīng)]定數(shù)值，保持恒壓。當(dāng)供水管網(wǎng)的供水量增加時(shí)，供水壓力下降，供水壓力稍一下降，壓力傳感器就立刻輸出減少的信號，微機(jī)控制變頻器的信號增加，使水泵電機(jī)的供電頻率增加，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)隨之增加，供水壓力上升恢復(fù)到設(shè)定值，并保持其恒壓；當(dāng)用水量減少時(shí)，則相反。當(dāng)系統(tǒng)的一臺水泵達(dá)到最大值仍保持不了設(shè)定的壓力時(shí)，第二臺水泵自動軟起動，與第一臺水泵共同工作以保證設(shè)定的恒壓值。如此可增加到三臺、四臺。當(dāng)系統(tǒng)供水量需減少時(shí)，先投入工作的水泵先退出，保證其投入的均衡性。
揚(yáng)程不變時(shí)，變量泵軸功率N與轉(zhuǎn)速n，用水量Q的關(guān)系公式為 (n′)/(n) ＝ (Q′)/(Q) ( (n′)/(n) )3＝ (N′)/(N) 式中n、Q、N為變量的額定值，n′、Q′、N′為變化后的參數(shù)?？梢钥闯觯髁縌與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比，而軸功率N則與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此節(jié)電效果十分顯著。
控制器接受壓力給定和壓力反饋信號，按一定的控制方式進(jìn)行運(yùn)算，然后去控制變頻器和開關(guān)?？刂破鬟€具有對過壓，缺水和變頻器故障等報(bào)警功能，調(diào)壓精度可達(dá)±0。01MPa，流量在零至水泵最大出水量之間連續(xù)可調(diào)。
本實(shí)用新型供水壓力恒定(也可變量變壓)與一般水泵相比可節(jié)電30～60％，占地面積小，投資省，安裝快，不存在二次污染。


圖1為水泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2為給水系統(tǒng)原理圖圖3為調(diào)速泵運(yùn)行工作點(diǎn)圖4為三臺水泵系統(tǒng)調(diào)速區(qū)圖5為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖6為控制器結(jié)構(gòu)圖圖7為系統(tǒng)控制框圖圖8為程序流程圖實(shí)施例給水系統(tǒng)包括電控柜(尺寸為700×500×1600mm)四臺配套水泵(型號為65LG36－20×4)，容量為15KW的電機(jī)，壓力傳感器(型號為YTZ150)及由8031單片機(jī)組成的控制器。
水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，通過變頻器實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速變化時(shí)水泵工作點(diǎn)也跟著改變，如圖3所示。變頻器可實(shí)現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，為提高水壓調(diào)節(jié)精度創(chuàng)造了條件。在多臺水泵的供水系統(tǒng)中，采用一臺變頻器逐個進(jìn)行調(diào)速的方法。具體作法是，當(dāng)?shù)谝慌_水泵轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值以后，將其轉(zhuǎn)投入到電網(wǎng)，空出來的變頻器轉(zhuǎn)而去控制第二臺水泵，第三臺、第四臺也以此類推。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與切換過程如圖4所示。由8031單片機(jī)組成的控制器，接受壓力給定和壓力反饋信號，按一定的控制方式進(jìn)行運(yùn)算，然后去控制變頻器和開關(guān)。8031單片機(jī)是80年代MCS－51系列的產(chǎn)品，具有4K字節(jié)的存貯器，12字節(jié)的數(shù)據(jù)存貯器和全雙工串行I／O口，很適合于實(shí)時(shí)控制中。
權(quán)利要求1.一種全自動微機(jī)控制變量變壓給水裝置，包括電控柜、電機(jī)、水泵等，其特征在于，它還包括壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種全自動微機(jī)控制變量變壓給水裝置，其特征在于，電控柜包括變頻器、控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種全自動微機(jī)控制變量變壓給水裝置，其特征在于，控制器由8031單片機(jī)組成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種全自動微機(jī)控制變量變壓給水裝置，適用城鎮(zhèn)的自來水廠、給水泵站及高層建筑的生活用水。該裝置可取代水塔、氣壓罐等，占地面積小，投資省。該裝置包括電控柜、電機(jī)、水泵及壓力傳感器等。
文檔編號E03B11/00GK2186772SQ9320999
公開日1995年1月4日 申請日期1993年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月14日
發(fā)明者張少強(qiáng) 申請人:張少強(qiáng)