專利名稱：三相水泵變頻節(jié)電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及三相水泵變頻節(jié)電器，屬電動機節(jié)能控制技術領域，具體涉及一 種同時實現調速節(jié)能和電網削峰填谷這兩種節(jié)能方法進行節(jié)電的電力控制裝置。適用于帶 有三相交流電動機的水泵上。
背景技術：
隨著社會的進步、科技的發(fā)展，三相交流電動機水泵已經成為一種隨處可見，被大 規(guī)模使用的常見通用型機電設備。三相交流電動機水泵的耗電相對全國的電能能耗已經占 據了相當的比例。21世紀全球能源正日益緊張，中國又是能源消耗大國，節(jié)能節(jié)電勢在必行。因此，對水泵進行節(jié)電改造是很有必要的。目前，有很多場合，三相交流電動機水泵沒有采用節(jié)能技術對其進行節(jié)能改造，或 僅僅只是簡單安裝了變頻器將其速度固定降低到某個值而沒有進行動態(tài)調節(jié)。

實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的電能浪費的缺點，提供一種結構簡 單實用、成本較低、能夠全自動運行、節(jié)電效果顯著的三相水泵變頻節(jié)電器。為了實現上述實用新型目的采用如下技術方案本實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器，包括水泵運行參數檢測電路(10)、三相整流 電路(20)、充電電路(30)、電池(40)、電池開關(50)、三相逆變器(60)、電容器(70)、控制 電路(80)、三相電源接觸器(90)。外部電網三相電源接入三相電源接觸器(90)的輸入端， 三相電源接觸器(90)的輸出端分別與三相整流電路(20)的輸入端、充電電路(30)的輸入 端連接，三相整流電路(20)的輸出端分別與電池開關(50)的輸入端、三相逆變器(60)輸 入端相連接，電池開關(50)的輸出端分別與充電電路(30)的輸出端、電池(40)相連接，三 相逆變器(60)的直流端與電容器(70)相連接，控制電路(80)分別與水泵運行參數檢測電 路(10)、三相整流電路(20)的控制端、充電電路(30)的控制端、電池開關(50)的控制端、 三相逆變器(60)的控制端、三相電源接觸器(90)的控制端相連接，三相逆變器(60)的輸 出端與水泵交流電動機相連接，水泵運行參數檢測電路(10)和安裝于水泵上的傳感器相 連接。采用了該實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器，可同時實現水泵的動態(tài)調速節(jié)能和對 電網削峰填谷進行蓄電儲能這兩種節(jié)能方法進行節(jié)電。本節(jié)電裝置應用在未作同類節(jié)電改 造的水泵上時，一般可取得20% 90%的節(jié)電效果，同時本實用新型的節(jié)電器不影響水泵 正常工作使用，安裝簡便，具備良好的經濟效益和社會效益，而且結構簡單實用，成本較低， 能夠全自動運行，節(jié)電效果顯著。在水泵節(jié)能方面具有廣泛的應用前景。
附圖為本實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器的工作原理框圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。參閱附圖所示，以應用于一臺380V、50HZ、3相、15KW的水泵為參照，該三相水泵 變頻節(jié)電器，包括水泵運行參數檢測電路(10)、三相整流電路(20)、充電電路(30)、電池 (40)、電池開關(50)、三相逆變器(60)、電容器(70)、控制電路(80)、三相電源接觸器(90)。 外部電網三相電源接入三相電源接觸器(90)的輸入端，三相電源接觸器(90)的輸出端分 別與三相整流電路(20)的輸入端、充電電路(30)的輸入端連接，三相整流電路(20)的輸 出端分別與電池開關(50)的輸入端、三相逆變器(60)輸入端相連接，電池開關(50)的輸 出端分別與充電電路(30)的輸出端、電池(40)相連接，三相逆變器(60)的直流端與電容 器(70)相連接，控制電路(80)分別與水泵運行參數檢測電路(10)、三相整流電路(20)的 控制端、充電電路(30)的控制端、電池開關(50)的控制端、三相逆變器(60)的控制端、三 相電源接觸器(90)的控制端相連接，三相逆變器(60)的輸出端與水泵交流電動機相連接， 水泵運行參數檢測電路(10)和安裝于水泵上的傳感器相連接。同時，該三相水泵變頻節(jié)電器中的三相逆變器(60)中所包含的功率器件可以為V 型槽M0S場效應管(VM0S)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、集成門極換向晶閘管(IGCT)、智能功 率開關器件和驅動電路集成模塊(IPM)或智能型功率集成電路(SPIC)。380V50HZ電源經三相電源接觸器(90)接入到充電電路(30)和三相整流電路 (20)，當電價處于低谷電價時(一般為晚上22點到白天8點)，充電電路(30)投入運行，給 電池(40)進行充電，此時電池開關(50)斷開。市電通過三相整流電路(20)變成直流電， 經三相逆變器(60)將直流電轉化為頻率可調的交流電，該交流電送入到水泵，不同的頻率 對應水泵不同的速度。控制電路(80)實時接收水泵運行參數檢測電路(10)的反饋信號， 經過運算后，將輸出轉速信號到三相逆變器(60)，三相逆變器(60)輸出對應的頻率到水泵 電機。水泵電機速度下降，將導致水泵能耗大幅下降。當電價處于高峰電時(一般為白天八點到晚上22點)，充電電路(30)自動斷開， 由電池(40)通過電池開關(50)給三相逆變器(60)進行直流供電，此時，三相整流電路 (20)自動斷開，電池(40)提供的直流電經三相逆變器(60)將直流電轉化為頻率可調的交 流電，該交流電送入到水泵，不同的頻率對應水泵不同的速度?？刂齐娐?80)實時接收水 泵運行參數檢測電路(10)的反饋信號，經過運算后，將輸出轉速信號到三相逆變器(60)，三 相逆變器(60)輸出對應的頻率到水泵電機。水泵電機速度下降，將導致水泵能耗大幅下降。對于這臺380V、50HZ、3相、15KW的水泵來說，電機速度可根據水泵運行參數檢測 電路(10)進行調節(jié)，能耗可顯著降低。同時由于電力低谷電價比高峰電價便宜很多，當處 于電力低谷電價時，本實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器可對電池(40)充電蓄能；當處于電 力高峰電價時，本實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器可從電池(40)中放電以使水泵正常運 作，避開了高峰用電，使實際繳納的電費大額降低。采用了該實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器，可同時實現水泵的動態(tài)調速節(jié)能和對 電網削峰填谷進行蓄電儲能這兩種節(jié)能方法進行節(jié)電。本節(jié)電裝置應用在未作同類節(jié)電改造的水泵上時，一般可取得20% 90%的節(jié)電效果，同時本實用新型的節(jié)電器不影響水泵 正常工作使用，安裝簡便，具備良好的經濟效益和社會效益，而且結構簡單實用，成本較低， 能夠全自動運行，節(jié)電效果顯著。在水泵節(jié)能方面具有廣泛的應用前景。 在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以 針對三相水泵作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附 圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求一種三相水泵變頻節(jié)電器，包括水泵運行參數檢測電路(10)、三相整流電路(20)、充電電路(30)、電池(40)、電池開關(50)、三相逆變器(60)、電容器(70)、控制電路(80)、三相電源接觸器(90)，外部電網三相電源接入三相電源接觸器(90)的輸入端，三相電源接觸器(90)的輸出端分別與三相整流電路(20)的輸入端、充電電路(30)的輸入端連接，三相整流電路(20)的輸出端分別與電池開關(50)的輸入端、三相逆變器(60)輸入端相連接，電池開關(50)的輸出端分別與充電電路(30)的輸出端、電池(40)相連接，三相逆變器(60)的直流端與電容器(70)相連接，控制電路(80)分別與水泵運行參數檢測電路(10)、三相整流電路(20)的控制端、充電電路(30)的控制端、電池開關(50)的控制端、三相逆變器(60)的控制端、三相電源接觸器(90)的控制端相連接，三相逆變器(60)的輸出端與水泵交流電動機相連接，水泵運行參數檢測電路(10)和安裝于水泵上的傳感器相連接。
2.根據權利要求1所述的三相水泵變頻節(jié)電器，其特征在于所述的三相逆變器(60) 中的功率器件為V型槽MOS場效應管(VMOS)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、集成門極換向 晶閘管(IGCT)、智能功率開關器件和驅動電路集成模塊(IPM)或智能型功率集成電路 (SPIC)。
專利摘要本實用新型涉及一種三相水泵變頻節(jié)電器，屬電動機節(jié)能控制技術領域。包括水泵運行參數檢測電路(10)、三相整流電路(20)、充電電路(30)、電池(40)、電池開關(50)、三相逆變器(60)、電容器(70)、控制電路(80)、三相電源接觸器(90)。利用本實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器，應用在有交流電動機的水泵上，可分別同時實現調速節(jié)能和電網削峰填谷這兩種節(jié)能方法，一般可取得20％～90％的節(jié)電效果。本實用新型的三相水泵變頻節(jié)電器結構簡便，計量直觀，節(jié)電效果顯著，在水泵節(jié)能方面具有廣泛的應用前景。
文檔編號H02J7/02GK201766554SQ20102052050
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月7日
發(fā)明者易鴻軼 申請人:上海一隆電氣有限公司