CN103671054A - 用于流体输配系统的无传感恒流变频方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及流量控制技术，旨在提供用于流体输配系统的无传感恒流变频方法及装置；该发明装置包括水泵或风机的电机，以及与电机相连的变频器；该装置还包括信息监测及分析装置，信息监测及分析装置通过电缆连接至电机和变频器；所述变频器还通过电缆、接线端子连接至BAS系统；本发明的有益效果是：该装置无需传感器来传递信号，而是通过采集电流电压信号就能够得到流量参数，进而通过控制电机频率使得管网的流量恒定，实现无传感恒流变频。此项技术具有很大的节能价值，不仅省去了传感器部件，使得整个装置更为紧凑，便于安装，而且能与BAS实现通讯，使得管理更为有效。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的流量控制技术，具体地说，是涉及一种用于流体输配系统的无传感恒流变频方法及装置。
背景技术
泵与风机是将原动机提供的机械能转换成流体的机械能，以达到输送流体或使流体循环流动等目的的机械。对于水泵而言，当水泵的速度变化时，流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。由此可见，如果通过调节转速来调节流量，那么电动机所取用的电功率将大为减少。因而是一种节能的好办法。但是对于现有的水泵变频控制而言，传感器是其组成的必需品，没有传感器就无从谈起水泵的变频控制，风机亦是如此。而本发明能够做到没有传感器就能实现变频控制，同时保证系统的最大节能率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足之处，提供了一种用于流体输配系统的无传感恒流变频方法及装置。
为解决技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：
提供一种用于流体输配系统的无传感恒流变频方法，包括以下步骤：
（1）对水泵或风机的电机进行标定，测量其运行时的电压、电流以及水泵或风机输出流体流量数据；
（2）根据测量所得数据绘制电机的电压、电流及对应的扬程、流量的运行曲线，并将运行曲线的相应数据存储至信息监测及分析装置；
（3）将水泵或风机应用于流体输配系统，实时监测其电机的电压、电流和转速；
（4）由信息监测及分析装置根据设定的流量数据和存储的运行曲线数据调整变频器的供电频率，进而实现水泵或风机输出流量的变频控制。
本发明中，还包括在水泵或风机出口设置调节阀；在标定水泵或风机的电机时，同时对阀门开度与流量之间对应值进行测量和存储；在将水泵或风机应用于流体输配系统后，实时监测其电机的电压和电流；并由信息监测及分析装置根据设定的流量数据调整变频器的供电频率和调节阀的阀门开度，进而实现水泵或风机输出流量的变频控制。
本发明中，当电机的电压、电流或转速超过设定值时，切断电机的供电并发出报警。
本发明中，还包括通过modbus网络与BAS系统实现通讯。
本发明还提供了一种用于实现前述方法的装置，包括水泵或风机的电机，以及与电机相连的变频器；该装置还包括信息监测及分析装置，信息监测及分析装置通过电缆连接至电机和变频器；所述变频器还通过电缆、接线端子连接至BAS系统。
本发明中，所述信息监测及分析装置通过电缆连接至管网系统中的控制阀的控制器。
本发明中，所述控制阀是电动控制阀或气动控制阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明与传统的流量信号获取方式不一样，该装置无需传感器来传递信号，而是通过采集电流电压信号就能够得到流量参数，进而通过控制电机频率使得管网的流量恒定，实现无传感恒流变频。此项技术具有很大的节能价值，不仅省去了传感器部件，使得整个装置更为紧凑，便于安装，而且能与BAS实现通讯，使得管理更为有效。
本发明提供的无传感恒流变频装置，比常规的流量信号获取方式更为快捷，而且更加准确。
附图说明
图1为无传感恒流变频装置示意图；
图2为装置运行曲线及电流电压与流量对应示意图。
图中：1为水泵或风机的电机、2为变频器、3为信息监测及分析装置、4为接线端子、5为BAS系统、6为管网系统。
具体实施方式
首先需要说明的是，本发明涉及计算机技术在控制技术领域的一种应用。在本发明的实现过程中，会涉及到软件功能模块的应用。申请人认为，如在仔细阅读申请文件、准确理解本发明的实现原理和发明目的以后，在结合现有公知技术的情况下，本领域技术人员完全可以运用其掌握的软件编程技能实现本发明。前述软件功能模块包括但不限于：流量运算模块等，凡本发明申请文件提及的均属此范畴，申请人不再一一列举。
下面结合附图具体地实施例对本发明作进一步说明，具体方法如下：
用于流体输配系统的无传感恒流变频的装置，包括水泵或风机的电机1，以及与电机1相连的变频器2；还包括信息监测及分析装置3，信息监测及分析装置3通过电缆连接至电机1和变频器2；所述变频器还通过电缆、接线端子4连接至BAS系统5。所述信息监测及分析装置通过电缆连接至管网系统6中的控制阀的控制器；控制阀是电动控制阀或气动控制阀。
本发明中，信息监测及分析装置3是成熟技术，可选用西门子公司的Smart1000IE6AV66480BE113AXO，在本发明中主要用于信息监测及分析处理。在信息监测及分析装置3中，内置电机1的电压、电流及对应的扬程、流量的运行曲线数据。信息监测及分析装置3通过电缆连接至电机1和变频器2、控制阀，实时获得有关运行参数，并发出操作指令。
本发明中，用于流体输配系统的无传感恒流变频方法，包括以下步骤：
（1）对水泵或风机的电机1进行标定，测量其运行时的电压、电流以及水泵或风机输出流体流量数据；
（2）根据测量所得数据绘制电机1的电压、电流及对应的扬程、流量的运行曲线，并将运行曲线的相应数据存储至信息监测及分析装置3；
（3）将水泵或风机应用于流体输配系统，实时监测其电机1的电压、电流和转速；
（4）由信息监测及分析装置3根据设定的流量数据和存储的运行曲线数据调整变频器2的供电频率，进而实现水泵或风机输出流量的变频控制。
通过在水泵或风机出口设置调节阀，可以进一步精细化操作。在标定水泵或风机的电机1时，同时对阀门开度与流量之间对应值进行测量和存储；在将水泵或风机应用于流体输配系统后，实时监测其电机1的电压和电流；并由信息监测及分析装置3根据设定的流量数据调整变频器2的供电频率和调节阀的阀门开度，进而实现水泵或风机输出流量的变频控制。
该装置还可通过modbus网络与BAS系统5实现通讯。本发明中，BAS系统是指楼宇自动化系统。当电机的电压、电流或转速超过设定值时，切断电机的供电并发出报警。
图1为该装置的示意图，虚线部分是该装置的主要部件。在系统运行期间，该装置实时监测电流信号，该装置正常运行时按照其性能曲线运行，如图2所示。当负荷发生变化时，电压电流信号也会随之改变。电机的功率是电流、电压及功率因数的乘积，而该装置的功率又与扬程、流量及流体的密度相关，因此信息监测及分析装置3将电压电流及水泵转速的信号接收回来，依据预先储存的运行曲线，就能够得出在该电流强度时相对应的流量参数，如图2，而这一过程没有传感器的参与。之后将流量信号输出，此时变频器2可以对该装置进行变频控制，控制阀门的开度来确保系统流量恒定，使得该装置能够始终在最佳效率曲线上工作。当该装置空载运行时，即没有任何流体经过，电流最小；当流体流量最大时，电流也相应最大，但是这两种极端情况均会对该装置造成损害，所以还具有自动报警及保护功能，防止极端运行情况的发生。该装置的运行情况都可以通过modbus网络与BAS系统5进行通讯，保证系统管理的现代化和信息化、智能化。
通过该装置的数据监测以及处理分析，便可以通过调节电机频率使得管网的流量保持恒定，并且满足负荷的需求。在整个信息的传递过程中都没有传感器的参与，使得能够对负荷的变化快速进行调节以满足负荷需求，具有很高的准确性。
Claims (7)
1.用于流体输配系统的无传感恒流变频方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）对水泵或风机的电机进行标定，测量其运行时的电压、电流以及水泵或风机输出流体流量数据；
（2）根据测量所得数据绘制电机的电压、电流及对应的扬程、流量的运行曲线，并将运行曲线的相应数据存储至信息监测及分析装置；
（3）将水泵或风机应用于流体输配系统，实时监测其电机的电压、电流和转速；
（4）由信息监测及分析装置根据设定的流量数据和存储的运行曲线数据调整变频器的供电频率，进而实现水泵或风机输出流量的变频控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在水泵或风机出口设置调节阀；在标定水泵或风机的电机时，同时对阀门开度与流量之间对应值进行测量和存储；在将水泵或风机应用于流体输配系统后，实时监测其电机的电压和电流；并由信息监测及分析装置根据设定的流量数据调整变频器的供电频率和调节阀的阀门开度，进而实现水泵或风机输出流量的变频控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当电机的电压、电流或转速超过设定值时，切断电机的供电并发出报警。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过modbus网络与BAS系统实现通讯。
5.一种用于实现权利要求1所述方法的装置，包括水泵或风机的电机，以及与电机相连的变频器，其特征在于，还包括信息监测及分析装置，信息监测及分析装置通过电缆连接至电机和变频器；所述变频器还通过电缆、接线端子连接至BAS系统。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信息监测及分析装置通过电缆连接至管网系统中的控制阀的控制器。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制阀是电动控制阀或气动控制阀。
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