泵組驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泵組驅(qū)動系統(tǒng)，包括控制柜、變頻一體電機(jī)和工頻電機(jī)?？刂乒癜ㄓ|摸操作屏、工作狀態(tài)指示燈、報(bào)警指示燈和急停按鈕。變頻一體電機(jī)為變頻控制器與電機(jī)本體一體式集成結(jié)構(gòu)，工頻電機(jī)上配置有防水鎖頭、繼電器和接觸器。本發(fā)明的泵組驅(qū)動控制器采用模塊化設(shè)計(jì)，把變頻控制器直接集成到水泵電機(jī)上，并把電氣控制元件繼電器和接觸器配置在工頻電機(jī)上，提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度，由于部分元器件從控制柜移到了電機(jī)上，減小了泵組控制柜的體積，降低了整個系統(tǒng)的成本。
【專利說明】
泵組驅(qū)動系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種栗組驅(qū)動系統(tǒng)，特別是二次給水設(shè)備所用的栗組驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二次給水設(shè)備是一種直接與市政供水管網(wǎng)聯(lián)接、在市政管網(wǎng)剩余壓力基礎(chǔ)上串聯(lián)疊壓供水而確保市政管網(wǎng)壓力不小于設(shè)定壓力的二次加壓給水系統(tǒng)。二次給水設(shè)備充分利用管網(wǎng)壓力，系統(tǒng)封閉，杜絕水質(zhì)二次污染，是高層建筑供水設(shè)計(jì)的新型增壓穩(wěn)流裝置。二次給水設(shè)備一般是采用2-6臺水栗組成的變頻栗組系統(tǒng)。栗組驅(qū)動系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于二次給水設(shè)備系統(tǒng)中:一方面栗組驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)給水系統(tǒng)對流量和揚(yáng)程的需求，通過傳感器反饋信號自動的控制水栗啟停數(shù)量和調(diào)節(jié)水栗的轉(zhuǎn)速，使得給水設(shè)備更加節(jié)能環(huán)保;另一方面栗組驅(qū)動系統(tǒng)還配置了一下通訊功能用于實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控。目前這類栗組驅(qū)動系統(tǒng)一般由獨(dú)立的控制柜實(shí)現(xiàn)，主要存在三方面的問題:一是標(biāo)準(zhǔn)化程度低，對不同的客戶需求采用不同的配置，擴(kuò)展性差;二是控制柜電氣元件配置復(fù)雜，控制柜體積大。
[0003]針對上述問題，本發(fā)明栗組驅(qū)動系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，把變頻控制器直接集成到水栗電機(jī)上，并把電氣控制元件繼電器和接觸器配置在電機(jī)上:栗組驅(qū)動系統(tǒng)提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度，由于部分元器件從控制柜移到了電機(jī)上，減小了栗組控制柜的體積，降低了整個系統(tǒng)的成本，提高了產(chǎn)品的競爭力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種栗組驅(qū)動系統(tǒng)，包括控制柜、變頻一體電機(jī)和工頻電機(jī)。
[0005]控制柜，提供電源輸入給栗組系統(tǒng)，接收栗組傳感器反饋信號，發(fā)送控制信號給變頻一體電機(jī)和工頻電機(jī)；
[0006]變頻一體電機(jī)由變頻控制器和電機(jī)本體組成；
[0007]變頻控制器，根據(jù)系統(tǒng)信號調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)栗組系統(tǒng)流量和壓力；
[0008]工頻電機(jī)，根據(jù)系統(tǒng)信號啟動或停止水栗運(yùn)行，從而調(diào)節(jié)栗組系統(tǒng)流量和壓力；
[0009]工頻電機(jī)上配置有防水鎖頭、繼電器和接觸器，防水鎖頭提高了系統(tǒng)防水防護(hù)等級;繼電器放大控制信號使接觸器斷開或閉合實(shí)現(xiàn)對水栗的停止或啟動運(yùn)行。
[0010]其中，所述控制柜包含觸摸操作屏、工作狀態(tài)指示燈、報(bào)警指示燈和急停按鈕。觸摸操作屏作為人機(jī)界面，通過觸摸操作屏實(shí)現(xiàn)對栗組系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行控制和狀態(tài)監(jiān)測。[0011 ]其中，所述變頻一體電機(jī)是由變頻控制器和電機(jī)本體集成的一體式結(jié)構(gòu)。
[0012]其中，栗組驅(qū)動系統(tǒng)包括2-6個并聯(lián)的電機(jī)，其中至少包括一臺變頻一體電機(jī)和一臺工頻電機(jī)，其中:所述變頻一體電機(jī)通過電源輸出與主信號線連接至所述控制柜，所述并聯(lián)設(shè)置的幾臺工頻電機(jī)均通過電源輸出與信號傳輸線連接至所述控制柜。
[0013]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的栗組驅(qū)動系統(tǒng)用于在系統(tǒng)中2-6臺電機(jī)驅(qū)動水栗并行運(yùn)行時(shí)對系統(tǒng)實(shí)施控制。對栗組系統(tǒng)的控制，目前主要采用變頻控制器，變頻控制器內(nèi)部的PID控制器通過運(yùn)行變頻電機(jī)和根據(jù)需求控制電機(jī)的速度調(diào)節(jié)水栗的轉(zhuǎn)速，從而對栗組系統(tǒng)流量和壓力進(jìn)行調(diào)整。
[0014]當(dāng)栗組系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力低于用戶需要的設(shè)定壓力時(shí)，變頻控制器自動升高水栗的轉(zhuǎn)速以滿足系統(tǒng)壓力要求，如果電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大限制轉(zhuǎn)速時(shí)管網(wǎng)壓力仍低于用戶需要的設(shè)定壓力，水栗控制柜通過信號線把信號傳遞給系統(tǒng)中的其他水栗并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速或啟動，停止運(yùn)行，直到水栗系統(tǒng)壓力滿足設(shè)定壓力。而當(dāng)栗組驅(qū)動系統(tǒng)中水栗以最小頻率運(yùn)行時(shí)，如果系統(tǒng)壓力仍大于用戶設(shè)定壓力，則控制系統(tǒng)將讓最近啟動的水栗停機(jī)。如果檢測到壓力過高時(shí)沒有正在運(yùn)行的其它水栗，則當(dāng)前栗將直接進(jìn)入睡眠模式。
[0015]本發(fā)明的栗組驅(qū)動系統(tǒng)配置了變頻一體電機(jī)和工頻電機(jī)自動切換功能，用于均衡系統(tǒng)中所有電機(jī)的壽命，即:控制系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)每臺電機(jī)的運(yùn)行小時(shí)數(shù)，并據(jù)此調(diào)整電機(jī)的啟動順序，運(yùn)行累計(jì)時(shí)間數(shù)最低的電機(jī)將首先啟動，運(yùn)行累計(jì)時(shí)間最大的電機(jī)將最后啟動?？刂葡到y(tǒng)運(yùn)行模式分為自動和手動，便于調(diào)試或者故障診斷和分析。
[0016]通過栗組驅(qū)動系統(tǒng)接受傳感器參數(shù)、控制參數(shù)和系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)。另外，栗組驅(qū)動系統(tǒng)還配置了查看當(dāng)前變頻控制器故障或供水系統(tǒng)故障信息以及歷史故障信息等報(bào)警信息的功能。
[0017]當(dāng)市政管網(wǎng)停水時(shí)，栗組驅(qū)動系統(tǒng)在液位控制器控制下自動停止運(yùn)行，市政管網(wǎng)供水恢復(fù)后，自動啟動重新恢復(fù)正常供水等停水停機(jī)功能。用戶不用水或用水量很小時(shí)設(shè)備自動進(jìn)入休眠狀態(tài)(停機(jī))并保持供水壓力，用戶恢復(fù)用水時(shí)系統(tǒng)自動喚醒，恢復(fù)正常供水。當(dāng)小區(qū)停電時(shí)，由市政管網(wǎng)繼續(xù)向低區(qū)用戶供水，停電不停水。設(shè)備恢復(fù)供電后，自動啟動，恢復(fù)正常供水的停電繼續(xù)供水。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所公開的栗組驅(qū)動系統(tǒng)原理示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所公開的變頻一體電機(jī)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所公開的工頻電機(jī)示意圖。
[0022]圖中數(shù)字表示:
[0023]1.控制柜2.變頻一體電機(jī)3.工頻電機(jī)
[0024]4.電源輸入5.電源輸出6.主信號線
[0025]7.電源輸出8.電源輸出9.信號傳輸線
[0026]10.信號傳輸線11.觸摸操作屏12.工作狀態(tài)指示燈
[0027]13.報(bào)警指示燈14.急停按鈕21.變頻控制器
[0028]22.電機(jī)本體31.防水鎖頭32.繼電器
[0029]33.接觸器
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0031]以配置三臺水栗的栗組驅(qū)動系統(tǒng)為例，圖1為本發(fā)明栗組驅(qū)動系統(tǒng)原理示意圖，如圖所示，本發(fā)明的栗組驅(qū)動系統(tǒng)具體包括控制柜1、一臺變頻一體電機(jī)2、兩臺工頻電機(jī)3、電源輸入4、電源輸出5、主信號線6、電源輸出7、電源輸出8、信號傳輸線9及信號傳輸線10?？刂乒馡包含觸摸操作屏U、工作狀態(tài)指示燈12、報(bào)警指示燈13和急停按鈕14;參考圖2，變頻一體電機(jī)2由變頻控制器21和電機(jī)本體22組成;參考圖3，工頻電機(jī)3上配置有防水鎖頭31、繼電器32和接觸器33，不包含變頻控制器，因而其轉(zhuǎn)速不可調(diào)，只能工頻定速運(yùn)行。由于工頻電機(jī)不包含變頻控制器，從而降低了栗組驅(qū)動系統(tǒng)的成本。
[0032]在栗組調(diào)試過程中，通過觸摸操作屏11實(shí)現(xiàn)對栗組系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行控制和狀態(tài)監(jiān)測。工作狀態(tài)指示燈12顯示栗組系統(tǒng)的工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，報(bào)警指示燈13將閃爍，出現(xiàn)緊急情況，可以通過急停按鈕14強(qiáng)制系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0033]栗組系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電網(wǎng)通過電源輸入4給控制柜I供電，控制柜I的電源輸出5給變頻一體電機(jī)2供電，電源輸出7和電源輸出8給工頻電機(jī)3供電。控制柜I根據(jù)給水系統(tǒng)設(shè)定的壓力值P和栗組出口壓力傳感器反饋的信號，通過運(yùn)算后由主信號線6把信號傳遞給變頻控制器21自動的調(diào)節(jié)電機(jī)本體22的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)水栗的轉(zhuǎn)速:當(dāng)給水系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力Pl低于用戶需要的設(shè)定壓力P時(shí)，變頻控制器21自動調(diào)節(jié)電機(jī)22的轉(zhuǎn)速以滿足系統(tǒng)壓力要求;如果電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大限制轉(zhuǎn)速時(shí)，管網(wǎng)壓力Pl仍低于用戶需要的設(shè)定壓力P，控制柜I通過信號傳輸線9或者信號傳輸線10把信號傳遞給工頻電機(jī)3，工頻電機(jī)3上配置的繼電器32放大信號控制接觸器33啟動工頻電機(jī)3定速運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻控制器21調(diào)節(jié)變頻一體電機(jī)2的轉(zhuǎn)速，直到給水系統(tǒng)輸出壓力p2 = p;當(dāng)？2>?時(shí)，變頻控制器21調(diào)節(jié)變頻一體電機(jī)2減速運(yùn)行，如果變頻一體電機(jī)2速度已經(jīng)調(diào)到最低限定值，p2>p，控制柜I通過信號傳輸線9或者信號傳輸線10把信號傳遞給工頻電機(jī)3，繼電器32放大信號控制接觸器33停止電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻控制器21調(diào)節(jié)變頻一體電機(jī)2的轉(zhuǎn)速，直到給水系統(tǒng)輸出壓力p2 = p;當(dāng)？2<口時(shí)，水栗加速運(yùn)行；當(dāng)p2 = p時(shí)，給水系統(tǒng)進(jìn)行自動的無用水檢測，然后自動停機(jī);當(dāng)p2 <?時(shí)，水栗自動恢復(fù)運(yùn)行；當(dāng)需要的設(shè)定壓力P小于入口壓力Pl時(shí)，系統(tǒng)不啟動，由市政給水管網(wǎng)直接給用戶管網(wǎng)供水?？刂乒馡根據(jù)栗組系統(tǒng)反饋信號對栗組系統(tǒng)進(jìn)行控制?？刂乒馡定時(shí)的獲取變頻一體電機(jī)22和工頻電機(jī)3的運(yùn)行狀態(tài)，從而為精確控制給水系統(tǒng)的壓力和流量。
[0034]圖2為本發(fā)明變頻一體電機(jī)2的示意圖，變頻控制器21和電機(jī)本體22集成一體，變頻控制器21和電機(jī)本體22通過點(diǎn)、線或者面接觸的方式連接。變頻控制器21集成在電機(jī)上，從而減小了控制柜體積。
[0035]圖3為本發(fā)明工頻電機(jī)3的示意圖，防水鎖頭31提高了防水的防護(hù)等級，繼電器32對控制信號進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)接觸器33的斷開和閉合控制，啟動或者停止工頻電機(jī)3。
[0036]通過控制柜I可以方便的設(shè)置系統(tǒng)中傳感器的最大量程、設(shè)定壓力、傳感器反饋類型、變頻一體電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向、比例積分微分參數(shù)、采樣周期、睡眠功能、休眠相關(guān)參數(shù)等比例積分微分參數(shù)，缺水保護(hù)開關(guān)、缺水保護(hù)重啟延時(shí)、來水檢測高壓報(bào)警設(shè)定值等功能參數(shù)，過載保護(hù)電流、過壓失速保護(hù)、限流、輸入缺相保護(hù)、輸出缺相保護(hù)等保護(hù)參數(shù)，并通過控制柜I與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比分析并執(zhí)行相應(yīng)的動作。變頻控制器21還能設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，如電機(jī)模式設(shè)置、電量、工作時(shí)間、狀態(tài)等功能、系統(tǒng)啟動自動開機(jī)功能、電機(jī)編號、電機(jī)鎖定等功能設(shè)置與顯示等。
[0037]本發(fā)明的栗組驅(qū)動系統(tǒng)運(yùn)行模式分為自動和手動，手動模式便于調(diào)試或者故障診斷和分析。該栗組驅(qū)動系統(tǒng)還配置了系統(tǒng)故障或供水系統(tǒng)故障信息以及歷史故障信息等報(bào)警信息的查詢功能、市政管網(wǎng)停水保護(hù)功能、小流量休眠功能和停電不停水功能。當(dāng)小區(qū)停電時(shí)，由市政管網(wǎng)繼續(xù)向低區(qū)用戶供水，設(shè)備恢復(fù)供電后，自動啟動，恢復(fù)正常供水的停電繼續(xù)供水。
[0038]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種栗組驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其包括控制柜、至少一臺變頻一體電機(jī)及至少一臺工頻電機(jī)，所述變頻一體機(jī)與工頻電機(jī)并聯(lián)連接至所述控制柜，所述控制柜連接有電源輸入； 所述控制柜提供電源輸出并發(fā)送控制信號給變頻一體電機(jī)和工頻電機(jī)，其包括:觸摸操作屏、工作狀態(tài)指示燈、報(bào)警指示燈和急停按鈕； 所述變頻一體電機(jī)包括集成一體式的變頻控制器和電機(jī)本體； 所述工頻電機(jī)配置有防水鎖頭、繼電器和接觸器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻一體電機(jī)通過電源輸出及主信號線連接至所述控制柜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述工頻電機(jī)通過電源輸出及信號傳輸線連接至所述控制柜。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的栗組驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，包含2-6臺電機(jī)并聯(lián)連接至所述控制柜，其中包括至少一臺變頻一體電機(jī)和至少一臺工頻電機(jī)。
【文檔編號】F04B49/06GK105971864SQ201610523835
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】陳擁軍
【申請人】池泉