CN107248833A - 一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法 - Google Patents

一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，包括以下步骤：电机启动时，启动过程中，控制三相反并联晶闸管的触发角逐渐增加，电机逐渐加速，从而调节电机启动电压，实现无冲击而平滑的起动，启动完成后，闭合电机的三相常规供电线路，同时断开三相反并联晶闸管的驱动信号；实时检测供气压的压力，若检测到的供气压压力介于设定的气压下限值与气压上限值之间，则通过节能算法判断是否切换为节能停机模式。通过上述方式，本发明空压机节能驱动一体机的节能控制方法，通过三相反并联晶闸管控制电机平滑起动，对空压机机头无冲击，并减少对电网的冲击，适合频繁起动以降低能耗，并利用节能算法判断停机时间，实现自动化节能驱动。

Description

一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法
技术领域
本发明涉及空压机节能控制领域，特别是涉及一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法。
背景技术
现有的空压机一般采用星三角控制器，其原理是利用接触器机械式直接驱动三相交流电机，存在对电网的冲击，减少了电机寿命，还可能产生对生产设备的直接冲击，特别是对空压机机头的冲击，具有不适应频繁启动的缺点。
基于以上缺点，星三角控制器在实际生产过程中，难以产生有效节能效果，需要改进。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，减少空压机启动时对电网的冲击，提升节能效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，包括以下步骤：
（1）电机启动时，控制器断开电机的三相常规供电线路，空压机节能驱动一体机采用三相反并联晶闸管为载体为电机供电，启动过程中，控制三相反并联晶闸管的触发角逐渐增加，电机逐渐加速，从而调节电机启动电压，实现无冲击而平滑的起动，启动完成后，闭合电机的三相常规供电线路，同时断开三相反并联晶闸管的驱动信号，进行切换；
（2）电机启动前或者运行时，设定或者改变气压上限值与气压下限值；
（3）实时检测供气压的压力，并将检测到的供气压压力实时与设定的气压上限值、气压下限值做比较：
（a）若检测到的供气压压力小于设定的气压下限值，则切换加载运行模式，使得电机按照额定功率运行；
（b）若检测到的供气压压力大于设定的气压上限值，则切换卸载运行模式，降低电机的运行功率或者停机；
（c）若检测到的供气压压力介于设定的气压下限值与气压上限值之间，则通过节能算法判断是否切换为节能停机模式。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中的所述节能算法包括：
定义下降时间a为当前压力值与压力下限值的差值/下降斜率，下降斜率为压力下降Y轴与下降时间X轴的历史曲线的斜率，定义启动时间为b，定义温度系数时间c：
当设备温度低于30℃时，温度系数时间c为2s；
当设备温度位于30℃~35℃时，温度系数时间c为4s；
当设备温度位于35℃~40℃时，温度系数时间c为10s；
当设备温度位于40℃~45℃时，温度系数时间c为20s；
当设备温度位于45℃~50℃时，温度系数时间c为25s；
当设备温度位于50℃~60℃时，温度系数时间c为30s；
当设备温度位于60℃以上时，温度系数时间c为60s；
判断下降时间a与启动时间b+温度系数时间c+60S的关系：
当下降时间a≥启动时间b+温度系数时间c+60s时，则切换节能停机模式。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，电机启动时，利用控制器对三相反并联晶闸管的电压进行监控而判断是否完成启动。
在本发明一个较佳实施例中，所述启动时间b为电机启动到额定功率时消耗的时间。
在本发明一个较佳实施例中，所述设备温度为实时电动机温度值。
在本发明一个较佳实施例中，所述控制器实时接收电动机温度传感器的数值。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，采用可控硅半导体技术，通过三相反并联晶闸管控制电机平滑起动，对空压机机头无冲击，并减少对电网的冲击，适合频繁起动以降低能耗，并利用节能算法判断停机时间，实现自动化节能驱动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法中电机启动时一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法中电机启动时一较佳实施例的工作原理示意图；
图3是空压机节能驱动一体机的电气原理图；
图4是本发明一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法的工作原理示意图；
图5为本发明一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~5，本发明实施例包括：
一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，包括以下步骤：
（1）电机启动时，控制器断开电机的三相常规供电线路，空压机节能驱动一体机采用三相反并联晶闸管为载体为电机供电，启动过程中，控制三相反并联晶闸管的触发角逐渐增加，电机逐渐加速，从而调节电机启动电压，实现无冲击而平滑的起动，启动完成后，闭合电机的三相常规供电线路，同时断开三相反并联晶闸管的驱动信号，进行切换，电机启动时，利用控制器对三相反并联晶闸管的电压进行监控而判断是否完成启动，并监测三相反并联晶闸管的工作稳定，避免超负荷工作，并在高温时驱动散热风扇进行强制散热，提升使用安全性；
（2）电机启动前或者运行时，设定或者改变气压上限值与气压下限值；
（3）实时检测供气压的压力，并将检测到的供气压压力实时与设定的气压上限值、气压下限值做比较：
（a）若检测到的供气压压力小于设定的气压下限值，则切换加载运行模式，使得电机按照额定功率运行；
（b）若检测到的供气压压力大于设定的气压上限值，则切换卸载运行模式，降低电机的运行功率或者停机；
（c）若检测到的供气压压力介于设定的气压下限值与气压上限值之间，则通过节能算法判断是否切换为节能停机模式，所述节能算法包括：
定义下降时间a为当前压力值与压力下限值的差值/下降斜率，下降斜率为压力下降Y轴与下降时间X轴的历史曲线的斜率，定义启动时间为b，定义温度系数时间c：
当设备温度低于30℃时，温度系数时间c为2s；
当设备温度位于30℃~35℃时，温度系数时间c为4s；
当设备温度位于35℃~40℃时，温度系数时间c为10s；
当设备温度位于40℃~45℃时，温度系数时间c为20s；
当设备温度位于45℃~50℃时，温度系数时间c为25s；
当设备温度位于50℃~60℃时，温度系数时间c为30s；
当设备温度位于60℃以上时，温度系数时间c为60s；
所述设备温度为实时电动机温度值，利用控制器实时接收电动机温度传感器的数值，并在高温时驱动散热风扇进行强制散热，避免高温损坏问题；
判断下降时间a与启动时间b+温度系数时间c+60S的关系：
当下降时间a≥启动时间b+温度系数时间c+60s时，则切换节能停机模式，启动时间b为电机启动到额定功率时消耗的时间。
节能状态举例：
根据空压机节能驱动一体机的硬件特性，1小时最多起动60次，起动一次的起动时间b=10s,如果在卸载运行模式下压力下降斜率为0.02Mpa/s,设定压力下限为0.6Mpa,当前压力为0.7MPa,电动机温度25°，
下降时间a=（0.7-0.6）/0.02=5s；5s＜（10s +2s +60s），不能进入节能停机状态，保持当前状态运行。
综上所述，本发明指出的一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，提升了电机的启动平稳性，减少了对电网和机头的冲击，使用更加稳定，而且智能进行停机节能，减少了能耗。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种空压机节能驱动一体机的节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）电机启动时，控制器断开电机的三相常规供电线路，空压机节能驱动一体机采用三相反并联晶闸管为载体为电机供电，启动过程中，控制三相反并联晶闸管的触发角逐渐增加，电机逐渐加速，从而调节电机启动电压，实现无冲击而平滑的起动，启动完成后，闭合电机的三相常规供电线路，同时断开三相反并联晶闸管的驱动信号，进行切换；
（2）电机启动前或者运行时，设定或者改变气压上限值与气压下限值；
（3）实时检测供气压的压力，并将检测到的供气压压力实时与设定的气压上限值、气压下限值做比较：
（a）若检测到的供气压压力小于设定的气压下限值，则切换加载运行模式，使得电机按照额定功率运行；
（b）若检测到的供气压压力大于设定的气压上限值，则切换卸载运行模式，降低电机的运行功率或者停机；
（c）若检测到的供气压压力介于设定的气压下限值与气压上限值之间，则通过节能算法判断是否切换为节能停机模式。
2.根据权利要求1所述的空压机节能驱动一体机的节能控制方法，其特征在于，步骤（3）中的所述节能算法包括：
定义下降时间a为当前压力值与压力下限值的差值/下降斜率，下降斜率为压力下降Y轴与下降时间X轴的历史曲线的斜率，定义启动时间为b，定义温度系数时间c：
当设备温度低于30℃时，温度系数时间c为2s；
当设备温度位于30℃~35℃时，温度系数时间c为4s；
当设备温度位于35℃~40℃时，温度系数时间c为10s；
当设备温度位于40℃~45℃时，温度系数时间c为20s；
当设备温度位于45℃~50℃时，温度系数时间c为25s；
当设备温度位于50℃~60℃时，温度系数时间c为30s；
当设备温度位于60℃以上时，温度系数时间c为60s；
判断下降时间a与启动时间b+温度系数时间c+60S的关系：
当下降时间a≥启动时间b+温度系数时间c+60s时，则切换节能停机模式。
3.根据权利要求1所述的空压机节能驱动一体机的节能控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中，电机启动时，利用控制器对三相反并联晶闸管的电压进行监控而判断是否完成启动。
4.根据权利要求1所述的空压机节能驱动一体机的节能控制方法，其特征在于，所述启动时间b为电机启动到额定功率时消耗的时间。
5.根据权利要求2所述的空压机节能驱动一体机的节能控制方法，其特征在于，所述设备温度为实时电动机温度值。
6.根据权利要求5所述的空压机节能驱动一体机的节能控制方法，其特征在于，所述控制器实时接收电动机温度传感器的数值。
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