CN108412780B - 一种自动耦合变转速泵机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种自动耦合变转速泵机及控制方法，根据获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；根据记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；根据所述当前扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值；本发明有益效果为：通过控制泵机的功率输出，进而使泵机保持在当前流量下对应的最佳效率点工作，从而提升工作效率。

Description

一种自动耦合变转速泵机及控制方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种自动耦合变转速泵机及控制方法。

背景技术

随着社会的进步，世界上的能源消耗越来越大，全世界泵机的消耗能源比超过了30％，但是大部分的泵机均处于低效率运行，不处于效率点上，功耗大，效率低。因此，我们需要一种能够自动适应当前做功效率的泵机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够自动适应泵机实时做功效率并作出调节的自适应运行的自动耦合变转速泵机及控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自动耦合变转速泵机的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据所述当前扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种自动耦合变转速泵机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据所述当前扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

本发明的有益效果在于：通过使用自动耦合变转速泵机的控制方法，能够在运行过程中，通过流量测定当前功率，通过泵机模拟实际功率，从而能够在保证泵机在模拟的功率情况下，通过控制功率的输出和电机的转速，进而保持在最佳效率点上工作，从而提升工作效率，避免传统电机以固定转速固定功率造成的能效低下。

附图说明

图1为本发明实施例的通过自动耦合变转速泵机的控制方法流程图；

图2为本发明实施例的通过自动耦合变转速泵机的结构示意图；

标号说明：

1、自动耦合变转速泵机；2、存储器；3、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过控制泵机的功率输出，进而使泵机保持在当前流量下对应的最佳效率点工作，从而提升工作效率。

请参照图1，一种自动耦合变转速泵机1的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据所述当前扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

进一步的，所述步骤1具体包括：

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述当前转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

进一步的，所述步骤3具体包括：根据对比泵机在以当前扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

请参照图2，一种自动耦合变转速泵机1，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在处理器3上运行的计算机程序，,所述处理器3执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据所述当前扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

进一步的，所述步骤1具体包括：

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述当前转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

进一步的，所述步骤3具体包括：根据对比泵机在以当前扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

从上述描述可知，本发明的自动耦合变转速泵机1及控制方法的有益效果在于：通过使用自动耦合变转速泵机1及控制方法，能够在运行过程中，通过流量测定当前功率，通过泵机模拟实际功率，从而能够在保证泵机在模拟的功率情况下，通过控制功率的输出和电机的转速，进而保持在最佳效率点上工作，从而提升工作效率，避免传统电机以固定转速固定功率造成的能效低下。

通过电机感受泵实际运行情况，再回馈电机，电机再自动调整输出功率，与电流为信号，互为耦合，实现智能控制的嵌入式系统；再结合无线WIFI或网络信号，满足与终端进行信息交换和通信，实现智能终端和平台控制，进而满足物联网的连接要求。

实施例一

一种自动耦合变转速泵机的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述当前转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据对比泵机在以当前扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

实施例二

一种自动耦合变转速泵机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述当前转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据对比泵机在以当前扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

实施例三

一种自动耦合变转速泵机，包括通讯模块、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述当前转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据对比泵机在以当前扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值。

所述通讯模块用于接收终端的控制信号，所述控制信号用于控制所述的自动耦合变转速泵机。

综上所述，本发明提供的自动耦合变转速泵机及控制方法，通过使用自动耦合变转速泵机的控制方法，能够在运行过程中，通过流量测定当前功率，通过泵机模拟实际功率，从而能够在保证泵机在模拟的功率情况下，通过控制功率的输出和电机的转速，进而保持在最佳效率点上工作，从而提升工作效率，避免传统电机以固定转速固定功率造成的能效低下。

通过电机感受泵实际运行情况，再回馈电机，电机再自动调整输出功率，与电流为信号，互为耦合，实现智能控制的嵌入式系统；再结合无线WIFI或网络信号，满足与终端进行信息交换和通信，实现智能终端和平台控制，进而满足物联网的连接要求。

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及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种自动耦合变转速泵机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据所述出口的扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值；

所述步骤1具体包括：

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

2.根据权利要求1所述的自动耦合变转速泵机的控制方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：根据对比泵机在以出口的扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

3.一种自动耦合变转速泵机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取第一时刻泵运行时的所有出口的扬程值、泵的当前流量值、电机电流值和电机的转速值、电机功率，并且计算各个点的泵效率和电机使用效率，并记录作为原始值；

步骤2、根据步骤1记录的所述出口的扬程值、当前流量值、转速值对应于电机电流，以电流数值为依据标称；

步骤3、根据所述出口的扬程值、当前流量值计算得到匹配的最佳电流值和最佳转速值；

步骤4、根据最佳电流值和最佳扬程值调整泵机下一时刻的即时电流值和即时转速值；

所述步骤1具体包括：

所述当前流量值的计算公式为：

所述Q为当前流量值，U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，ρ为介质密度，g为重力值，H为第一时刻泵机出口的扬程值；所述介质密度和重力值均为已知量，电压值为市电为固定值；

所述转速值的计算公式为：

所述U为电压值，I为第一时刻电机的电流值，n为当前转速值，R为电枢回路电阻，Ce为电机的电势系数，

为电机的磁通；所述电压值为市电、电枢回路电阻和电机的电势系数均为固定值。

4.根据权利要求3所述的自动耦合变转速泵机，其特征在于，所述步骤3具体包括：根据对比泵机在以出口的扬程值和当前流量值运行时的效率点所对应的电流值和转速值，从而得到最佳电流值和最佳转速值。

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