CN105508205B - 空压机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空压机系统，旨在提供一种提高空压机运行寿命的空压机系统，解决了运行寿命低的问题，其技术方案要点是包括储气罐、由气泵组成通过单向阀连接分别为储气罐注气的气泵组，所述气泵组由控制电路控制气泵逐个启动，所述每个气泵启动时间由控制电路可调，且所述气泵组中的气泵同步停止，达到了提高设备寿命的效果，本发明适用于单相空压机上。

Description

空压机系统

技术领域

本发明涉及空压机设备，更具体地说，它涉及单相电源输入的空压机系统。

背景技术

大多数空气压缩机组采用三相交流异步电机驱动，电源频率为50Hz工频，主电机的启动方式是“星-三角”降压启动方式。主电机输出功率与负荷功率之间的平衡采用加载或卸载方式予以实现。该方式的特点是根据空气压力的变化来控制空压机工作。即一旦空气压力低于回跳压力的设定值，空压机进入加载运行方式，此时机组内的步进电机就将进气阀打开，将放气阀关闭，空压机便开足马力满气量向系统供气。若空气压力高于起跳压力的设定值，空压机将进入卸载运行状态，此时机组内的步进电机就将进气阀关闭，通过放气阀将分离筒体放空管路打开，使其压力下降，空压机继续以零气量运行。

加载或卸载控制方式使得压缩气体的压力在最大值和最小值之间来回波动。最小值是保证正常生产的最低值。但是，为了保证使用的连续性，目前的控制方式是频繁将空压机的压力加载到最大值。这样两者之间的差值所消耗的能量完全是浪费的。当压力达到最大值时，空压机卸载，系统中高于最大值的压力部分通过卸压阀向空中排放掉，导致电能浪费。通过检索发现，公开(公告)号为CN104863835A的中国专利，一种空压机控制方法及系统，对于空压机的启动过程存在故障问题，负载变化越大、加卸载越频繁，启动频繁容易导致空压机系统寿命降低，一般空压机使用的场地较为广泛，三相空压机取电不便，使用过程中家庭用电较为普遍，一般都是220V交流电，因此需要通过220V交流电来启动空压机就会由于负载过大而无法起到，或是浪涌电流的产生容易影响设备寿命，因此需要对此进一步改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于：提供提高空压机运行寿命的空压机系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种空压机系统，包括储气罐、由气泵组成通过单向阀连接分别为储气罐注气的气泵组，所述气泵组由控制电路控制气泵逐个启动，所述每个气泵启动时间由控制电路可调，且所述气泵组中的气泵同步停止。

通过上述设置，气泵组中的多个气泵可以往储气罐中注气，单向阀防止高压气体反向输出，控制电路控制气泵逐个启动气泵，防止电网由于负载过大而出现过流、过压现象，多个气泵为储气罐注气，可以提高注气效率，在使用过程中，连接单相电源，控制器采用便于寻找的取电点接通220V交流市电，控制气泵一个个达到延时时间后进行逐个启动，由于单个气泵启动瞬间的负载较大，需要的启动电流会很大，如果多台气泵同时，势必会引器电网电力不稳，同时，对于单相电源线容易出现烧毁以及电力网跳闸现象的发生，本方案采用延时启动，逐个启动气泵，使得气泵组的启动运行负载降低，降低气泵组对电网启动过程中的影响，从而可以直接采用220V交流电进行工作，多个气泵提高注气效率，同时可以有控制电路对储气罐中的压力达到时直接停止气泵工作从而停止注气。

优选的，所述控制电路包括火线，零线，通过启动开关连接火线、通过停止开关连接零线、并比气泵数少一个的延时单元，从第二个气泵开始所述气泵对应于每个延时单元的延时时间进行延时启动。

通过上述设置，启动开关直接启动第一个气泵，而后续的气泵通过延时单元进行延时启动，越后面的延时单元的延时时间越长，并且延时单元的延时时间可以设置成后一个延时时间比前一个延时时间多一个定值，此定值优选为5s。

优选的，所述气泵组包括气泵一、气泵二、气泵三、气泵四，延时单元包括延时单元一、延时单元二、延时单元三，所述启动开关控制中继器一和延时单元一中的延时继电器一得电，中继器一控制气泵一启动；

延时继电器一控制延时单元二中的延时继电器二、延时单元三中的延时继电器三得电；

延时继电器一延时第一时间后控制中继器二得电以启动气泵二；

延时继电器二延时第二时间后控制中继器三得电以启动气泵三；

延时继电器三延时第三时间后控制中继器四得电以启动气泵四。

通过上述设置，采用延时继电器来对中继器进行控制，再通过中继器来控制气泵的启动，而并非直接采用延时继电器来对气泵的控制，提高电气性能的稳定程度，如果延时继电器的延时时间出错，可以作用于中继器，而并非直接作用于气泵，从而可以避免气泵设备的损坏，降低维修成本，同时采用间接控制气泵的方式，使得气泵启动过程有一个缓冲时间，从而避免直接启动引起电网故障，延时继电器可以调整延时时间的长短，触发开关触点的动作。

优选的，所述控制电路包括串联于火线和/或零线上的防雷单元，所述防雷单元包括，泄放过压电流至接地导体由压敏电阻、保险管、气体放电管串联的支路，耦合于所述支路上的雷电计数器。

通过上述设置，在外界环境存在磁场干扰或是存在浪涌电压、电流的故障电力的时候，通过防雷单元可以有效将浪涌电流直接通过由压敏电阻、保险管、气体放电管串联的支路引导到大地，从而起到电路防护的目的，同时耦合了雷电计数器，在气体放电管对过电流进行泄放的过程，进行计数，泄放发生一次计数一次，从而可以累计防雷单元的工作次数，通过此计数可以判断出元器件的寿命情况，从而可以在寿命快要结束的时候可以进行对防雷单元进行更换，从而提高整体的安全性，提高电路工作的寿命，避免防雷单元寿命已到却不知道是否需要更换而造成对控制电路的影响。

优选的，还包括计数显示模块，所述计数显示模块包括，用以检测中继器的开关触点动作次数的检测组件，连接检测组件的信号计数器，连接信号计数器的现场终端。

通过上述设置，检测组件检测中继器的开关触点动作，来判断其使用寿命，并将检测出来的动作此时通过计数器进行计数并传输至现场终端，通过现场终端来对数据进行记录和存储，还可以对数据进行显示，以便能直观的让用户知道设备的运行情况，从而提高设备的保养和寿命。

优选的，所述检测组件为红外对管，所述中继器的开关触点动作遮挡红外对管的红外信号。

通过上述设置，对中继器动作的检测可以采用红外对管检测器件，红外对管中的红外发射器发射红外线，并通过红外接收器进行接收，中继器中的开关触点动作的时候，开关件就会遮挡或不遮挡红外对管之间的红外线光路，红外接收器接收红外线计一次数，采用红外对管计数便捷快速。

优选的，所述检测组件为磁性开关管、磁珠，磁珠固定在中继器的开关件上，所述中继器的开关触点动作触发磁性开关管的布尔信号量。

通过上述设置，磁珠是随着开关触点的动作而动作的，当磁珠靠近磁性开关管的时候触发布尔信号量，布尔信号量即为开关信号0/1的电平，通过此信号来进行计数，将布尔信号量传递到计数器可以对中继器的寿命进行判断，提高检测的精确程度，采用磁性开关管检测效率高，信号传输速度快。

优选的，还包括耦接于火线上的电流传感器和电压传感器，所述电流传感器和电压传感器将各自的检测信号传输至现场终端，所述现场终端上还连接有用以与服务器通信的无线通讯模块，将现场数据传输至网络服务器进行存储。

通过上述设置，对控制电路上的运行参数可以更加全面的监测到，并且可以及时发现电路中的运行问题，通过对电路的电压、电流的检测，可以反馈到现场终端，现场终端可以采用无线通讯模块传输到网络，从而对于现场设备上的数据存储要求降低，数据可以保存在网络服务器中，可以随时调取，并且可以由此建立了一个信息采集的数据库，方便人们的使用和监测，对硬件设备来说，降低了现场终端对内存的要求，适用性更广。

优选的，还包括配置有App软件的用户客户端，用以与网络服务器通信进行数据传输显示。

通过上述设置，采用用户客户端上的软件可以与网络服务器进行通讯，从而可以进行数据传输，进而可以将网路服务器中关于现场终端上的数据采集实时反馈至用户的客户端上，进而监控更加便捷，便于管理和设备运行的预知，提高设备系统的使用寿命。

优选的，所述现场终端上还连接有传送储气罐气压信号的气压检测传感器、传送气泵组温度信号的温度传感器、传送储气罐积水的液位传感器。

通过上述设置，为了更加全面的监测真个系统的运行状态即增加系统运行的检测参数，通过对储气罐气压信号进行检测从而可以反馈气压大小，通过温度传感器可以检测气泵组的运行温度情况，通过检测储气罐的积水可以反馈积水的多少，从而可以更加全面的对系统进行监控。

综上所述，本发明具有以下有益效果：提高整体的稳定性，提高使用寿命，监控更加便捷。

附图说明

图1为空压机系统的设备图；

图2为空压机系统的框图；

图3为控制电路原理图；

图4为防雷单元电路图；

图5为检测组件的一种实施例原理图；

图6为检测组件的另一种实施例原理图。

图中1、储气罐；2、气泵组；M1、气泵一；M2、气泵二；M3、气泵三；M4、气泵四；3、防雷单元；PE、接地导体；RV1、压敏电阻一；RV2、压敏电阻二；RV3、压敏电阻三；TF1、保险管一；TF2、保险管二；TF3、保险管三；G1、气体放电管；31、雷电计数器；4、计数显示模块；41、检测组件；42、信号计数器；43、现场终端；5、无线通讯模块；6、网络服务器；7、用户客户端；81、电流传感器；82、电压传感器；83、气压检测传感器；84、温度传感器；85、液位传感器；L、火线；N、零线；SA、启动开关；SP、停止开关；HL、指示灯；9、中继器开关触点。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：如图1所示，一种空压机系统，针对空压机设备，空压机系统包括储气罐1、由气泵组成通过单向阀连接分别为储气罐1注气的气泵组2，储气罐1设置为长条圆柱形，其上设置了多个气泵，优选气泵设置的个数可以是3或4个，图中示意了4个，并对此分别命名为气泵一M1、气泵二M2、气泵三M3、气泵四M4，气泵成排设置，并且在储气罐1的端部设置了压力开关，以及压力表，使用过程是将储气罐1的气嘴通过管路连接用气设备，通过压力开关进行放气，而对于储存气体的过程是通过系统来控制气泵组2工作，然后压缩空气，对储气罐1进行存储压缩空气，在压缩空气的过程中空气会液化而留在储气罐1内部，所以储气罐1上会设置排水口对储气罐1中的液体进行排除，以免储气罐1内部绣化，提高设备的使用寿命。本方案采用的是市电电源220V，所以启动多台气泵的时候为了能有效启动而不对电网造成影响，气泵组2由控制电路控制气泵逐个启动，所述每个气泵启动时间由控制电路可调，且所述气泵组2中的气泵同步停止。

如图3所示，控制电路包括火线L，零线N，通过启动开关SA连接火线L、通过停止开关SP连接零线N、并比气泵数少一个的延时单元，从第二个气泵开始所述气泵对应于每个延时单元的延时时间进行延时启动。气泵组2包括气泵一M1、气泵二M2、气泵三M3、气泵四M4，延时单元包括延时单元一、延时单元二、延时单元三，所述启动开关SA控制中继器一和延时单元一中的延时继电器一得电，中继器一控制气泵一M1启动；延时继电器一控制延时单元二中的延时继电器二、延时单元三中的延时继电器三得电；延时继电器一延时第一时间后控制中继器二得电以启动气泵二M2；延时继电器二延时第二时间后控制中继器三得电以启动气泵三M3；延时继电器四延时第三时间后控制中继器三得电以启动气泵四M4。火线L和零线N在进入控制电路的时候都是通过断路器进行保护，图中断路器QF0、QF1、QF2、QF3、QF4、QF5对各个控制支路进行一个过流过热保护，在过流和过热的情况下，可以直接跳闸对后续的设备进行断路保护。并且如图3中所示，每个气泵运行都有对应的状态指示灯HL进行指示，对于指示灯HL1、HL2、HL3、HL4指示气泵M1、M2、M3、M4的运行状态。

工作原理为：通电之后，按下启动开关SA之后，使得延时继电器一得电，中继器一得电，气泵一M1工作，延时继电器一的延时时间到之后，其开关触点动作，使得，中继器二得电，气泵二M2工作，延时继电器二、延时继电器三得电，进而，延时继电器二延时时间到，使得中继器三得电，气泵三M3工作，延时继电器三延时时间到，中继器四得电从而气泵四M4工作，当按下停止开关SP，使得控制电路的电源回路断开，从而控制电路失电，所有的中继器失电，使得气泵组2停止。在零线N和火线L的接入端设置了防雷单元3，起到提高寿命目的。

如图4所示，控制电路包括串联于火线L和/或零线N上的防雷单元3，所述防雷单元3包括，泄放过压电流至接地导体PE由压敏电阻、保险管、气体放电管G1串联的支路，耦合于所述支路上的雷电计数器31。电路采用三组支路搭建，其中压敏电阻一RV1、保险管一TF1串联后并在零线N和火线L上，在零线N上又串联了压敏电阻二RV2、保险管二TF2；和压敏电阻三RV3、保险管三TF3，最后汇聚到气体放电管G1进行电流的泄放，将电流通到接地导体PE，接地导体PE是用来连接大地的，因此可以将电流泄放的大地，提高整理设备的稳定程度和安全级别。

此系统还包括耦接于火线L上的电流传感器81和电压传感器82，所述电流传感器81和电压传感器82将各自的检测信号传输至现场终端43，所述现场终端43上还连接有用以与服务器通信的无线通讯模块5，将现场数据传输至网络服务器6进行存储。检测到的电压、电流参数可以直接传输至现场终端43。

用户客户端7配置有App软件的，用户客户端7可以为PC或手机设备，用以与网络服务器6通信进行数据传输显示。

如图2所示，所述现场终端43上还连接有传送储气罐1气压信号的气压检测传感器83、传送气泵组2温度信号的温度传感器84、传送储气罐1积水的液位传感器85。气压检测传感器83用以检测气压大小，温度传感器84可以检测气泵组2的运行温度情况，通过检测储气罐1的积水可以反馈积水的多少，从而可以更加全面的对系统进行监控。

对于设备的使用情况的监控还有对于设备元件的寿命监控，对于寿命的监控主要通过以下结构进行反映。此系统还包括计数显示模块4，所述计数显示模块4包括，用以检测中继器的开关触点动作次数的检测组件41，连接检测组件41的信号计数器42，连接信号计数器42的现场终端43。

检测组件41的第一种实施方式：如图5所示，所述检测组件41为红外对管，所述中继器的开关触点动作遮挡红外对管的红外信号。对中继器动作的检测可以采用红外对管检测器件，红外对管中的红外发射器发射红外线，并通过红外接收器进行接收，中继器中的开关触点动作的时候，开关件就会遮挡或不遮挡红外对管之间的红外线光路，红外接收器接收红外线计一次数，采用红外对管计数便捷快速。

检测组件41的第二种实施方式：如图6所示，检测组件41为磁性开关管、磁珠，磁珠固定在中继器的开关件上，所述中继器的开关触点动作触发磁性开关管的布尔信号量。磁珠是随着开关触点的动作而动作的，当磁珠靠近磁性开关管的时候触发布尔信号量，布尔信号量即为开关信号0/1的电平，通过此信号来进行计数，将布尔信号量传递到计数器可以对中继器的寿命进行判断，提高检测的精确程度，采用磁性开关管检测效率高，信号传输速度快。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种空压机系统，包括储气罐(1)、由气泵组成通过单向阀连接分别为储气罐(1)注气的气泵组(2)，其特征在于：所述气泵组(2)由控制电路控制气泵逐个启动，所述每个气泵启动时间由控制电路可调，且所述气泵组(2)中的气泵同步停止；

所述控制电路包括火线(L)，零线(N)，通过启动开关(SA)连接火线(L)、通过停止开关(SP)连接零线(N)、并比气泵数少一个的延时单元，从第二个气泵开始所述气泵对应于每个延时单元的延时时间进行延时启动；

所述气泵组(2)包括气泵一(M1)、气泵二(M2)、气泵三(M3)、气泵四(M4)，延时单元包括延时单元一、延时单元二、延时单元三，所述启动开关(SA)控制中继器一和延时单元一中的延时继电器一得电，中继器一控制气泵一(M1)启动；

延时继电器一控制延时单元二中的延时继电器二、延时单元三中的延时继电器三得电；

延时继电器一延时第一时间后控制中继器二得电以启动气泵二(M2)；

延时继电器二延时第二时间后控制中继器三得电以启动气泵三(M3)；

延时继电器三延时第三时间后控制中继器四得电以启动气泵四(M4)；

所述控制电路包括串联于火线(L)和/或零线(N)上的防雷单元(3)，所述防雷单元(3)包括：泄放过压电流至接地导体(PE)由压敏电阻、保险管、气体放电管(G1)串联的支路，耦合于所述支路上的雷电计数器(31)。

2.根据权利要求1所述的空压机系统，其特征在于：还包括计数显示模块(4)，所述计数显示模块(4)包括，用以检测中继器的开关触点动作次数的检测组件(41)，连接检测组件(41)的信号计数器(42)，连接信号计数器(42)的现场终端(43)。

3.根据权利要求2所述的空压机系统，其特征在于：所述检测组件(41)为红外对管，所述中继器的开关触点动作遮挡红外对管的红外信号。

4.根据权利要求2所述的空压机系统，其特征在于：所述检测组件(41)为磁性开关管、磁珠，磁珠固定在中继器的开关件上，所述中继器的开关触点动作触发磁性开关管的布尔信号量。

5.根据权利要求3或4所述的空压机系统，其特征在于：还包括耦接于火线(L)上的电流传感器(81)和电压传感器(82)，所述电流传感器(81)和电压传感器(82)将各自的检测信号传输至现场终端(43)，所述现场终端(43)上还连接有用以与服务器通信的无线通讯模块(5)，将现场数据传输至网络服务器(6)进行存储。

6.根据权利要求5所述的空压机系统，其特征在于：还包括配置有App软件的用户客户端(7)，用以与网络服务器(6)通信进行数据传输显示。

7.根据权利要求6所述的空压机系统，其特征在于：所述现场终端(43)上还连接有传送储气罐(1)气压信号的气压检测传感器(83)、传送气泵组(2)温度信号的温度传感器(84)、传送储气罐(1)积水的液位传感器(85)。