CN109373041A - 一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，应用于冷热连供系统，包括：电动阀，所述电动阀安装在冷热连供系统内部，所述冷热连供系统内部分别安装有温度传感器、压力传感器、流量传感器，DCS控制柜，所述温度传感器、压力传感器、流量传感器，分别电性连接在DCS控制柜的输入端头，继电器，所述电动阀连接在继电器的输出回路中，所述继电器的输入回路连接DCS控制柜的输出端头，所述继电器输出回路中电性连接有降压模块以及变频模块，采用380V/50HZ三相电压输入，利用所述降压模块将380V三相电压转换成110V三相电压，再经变频模块变频至2HZ，所述继电器与DCS控制柜之间电性连接有毫秒级控制单元。
Description
技术领域
本发明涉及能源设备领域，具体涉及一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统。
背景技术
冷热联供系统，通过压缩机压缩制冷剂在气冷器、蒸发器、回热器之间循环，同时能够实现制冷制热。
传统冷热联供系统中安装电动阀以控制系统内部CO2的输入量，为实现电动阀的自动控制，通常采用PLC或DCS系统处理控制电动阀开启或关闭，市场上的电动调节阀，应用4到20MA或者0到5V或0-10V调节，无法实现高精度的毫秒级调节，调节精度有限，且现有PLC或DCS系统无法输出0.1％高精度的模拟量信号，无法实现高精度控制。
发明内容
本发明所要克服的是市场上的电动调节阀，应用4到20MA或者0到5V或0-10V调节，无法实现高精度的毫秒级调节，调节精度有限，且现有PLC或DCS系统无法输出0.1％高精度的模拟量信号，无法实现高精度控制的问题，目的是提供一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统。
一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，应用于冷热连供系统，包括：
电动阀，所述电动阀安装在冷热连供系统内部，所述冷热连供系统内部分别安装有温度传感器、压力传感器、流量传感器，
DCS控制柜，所述温度传感器、压力传感器、流量传感器，分别电性连接在DCS控制柜的输入端头，
继电器，所述电动阀连接在继电器的输出回路中，所述继电器的输入回路连接DCS控制柜的输出端头，
所述电动阀与继电器连接之间电性连接有电路保护模块，所述继电器输出回路中电性连接有降压模块以及变频模块，采用380V/50HZ三相电压输入，利用所述降压模块将380V三相电压转换成110V三相电压，再经变频模块变频至2HZ，所述继电器与DCS控制柜之间电性连接有毫秒级控制单元。
进一步的，所述变频模块输入端输入频率为50HZ正弦波，所述50HZ正弦波经过电路转换成50HZ转换成50HZ方波，经内部PWM调节至2HZ方波，再经过电路将2HZ方波转换成2HZ正弦波输出。
进一步的，所述降压模块输入端采用三角形连接输入电压，输出端采用星形连接输出电压。
进一步的，所述毫秒级控制单元内部连接有4066高速电子开关，所述继电器响应时间反馈给毫秒级控制单元。
进一步的，所述电动阀包括阀体、电动执行组件，所述电动执行组件固定安装在阀体上部，所述阀体内部安装有阀针，所述阀针上部连接电动执行组件，所述阀体下端设有进料阀口，侧面设有出料阀口，所述阀体内部设有阀芯室，所述阀芯室分为两段台阶面第一台阶面、第二台阶面，所述第一台阶面内部安装有移动芯座，所述移动芯座侧面等角度设有六组穿孔，所述第一台阶面中部内侧面设有凹形环槽，所述第一台阶面侧部设有四组回流道，所述回流道连通凹形环槽与出料阀口，所述移动芯座下端外侧面设有外凸的限位环，所述限位环位于第二台阶面处，所述移动芯座上部设有阀孔，所述阀针下端插入到阀孔内部。
进一步的，所述第二台阶面内径大于第一台阶面内径，所述限位环外径等于第二台阶面外径。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，通过DCS控制柜对系统温度、压力、以及流量变化控制毫秒级控制单元对继电器进行毫秒级切换，保持每次加载到电动阀上的时间低于50毫秒，通过继电器通断控制普通电动阀，且为使普通电动阀实现毫秒级控制，在输入380V/50HZ三相电压的基础上进行降压降频，降低普通电动阀的响应误差，应用DCS进行处理，对时间拆分至毫秒级，实现电动阀的千分之一以内的精度调节。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为本发明的阀体结构图；
图3为本发明的电动阀开启图A1；
图4为本发明的电动阀开启图A2；
图中：1.电动阀；2.DCS控制柜；3.继电器；4.电路保护模块；5.降压模块；6.变频模块；7.毫秒级控制单元；8.继电器响应时间反馈信号；12.阀体；13.电动执行组件；14.阀针；15.进料阀口；16.出料阀口；17.阀芯室；18.移动芯座；21.第一台阶面；22.第二台阶面；23.穿孔；24.凹形环槽；25.回流道；26.限位环；27.阀孔。
具体实施方式
了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示；一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，应用于冷热连供系统，其特征在于，包括：
电动阀1，电动阀1安装在冷热连供系统内部，冷热连供系统内部分别安装有温度传感器、压力传感器、流量传感器，
DCS控制柜2，温度传感器、压力传感器、流量传感器，分别电性连接在DCS控制柜的输入端头，
继电器3，电动阀1连接在继电器3的输出回路中，继电器3的输入回路连接DCS控制柜2的输出端头，
电动阀1与继电器3连接之间电性连接有电路保护模块4，继电器3输出回路中电性连接有降压模块5以及变频模块6，采用380V/50HZ三相电压输入，利用降压模块5将380V三相电压转换成110V三相电压，再经变频模块6变频至2HZ，继电器3与DCS控制柜2之间电性连接有毫秒级控制单元7。
毫秒级控制单元7内部连接有4066高速电子开关，继电器3响应时间反馈给毫秒级控制单元7。
变频模块6输入端输入频率为50HZ正弦波，50HZ正弦波经过电路转换成50HZ转换成50HZ方波，经内部PWM调节至2HZ方波，再经过电路将2HZ方波转换成2HZ正弦波输出。
降压模块5输入端采用三角形连接输入电压，输出端采用星形连接输出电压。
一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，工作原理：
一、正常电动阀输入为三相交流，线电压为380V，经过变压模块，线电压降低为110V。
二、三相110V频率50HZ频率降低为三相110V频率2HZ。
三、继电器控制输出应用4066高速电子开关，进行毫秒级的通断切换，保持每次加载到电动阀上的时间低于50毫秒。
四、由于高速继电器响应时间的不确定性，通过电压时序测量，得出继电器响应时间，程序输出高速电子开关的通断时间为：继电器响应时间+实际调整设定时间。
实施例2
如图1所示；一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，应用于冷热连供系统，其特征在于，包括：
电动阀1，电动阀1安装在冷热连供系统内部，冷热连供系统内部分别安装有温度传感器、压力传感器、流量传感器，
DCS控制柜2，温度传感器、压力传感器、流量传感器，分别电性连接在DCS控制柜的输入端头，
继电器3，电动阀1连接在继电器3的输出回路中，继电器3的输入回路连接DCS控制柜2的输出端头，
电动阀1与继电器3连接之间电性连接有电路保护模块4，继电器3输出回路中电性连接有降压模块5以及变频模块6，采用380V/50HZ三相电压输入，利用降压模块5将380V三相电压转换成110V三相电压，再经变频模块6变频至2HZ，继电器3与DCS控制柜2之间电性连接有毫秒级控制单元7。
毫秒级控制单元7内部连接有4066高速电子开关，继电器3响应时间反馈给毫秒级控制单元7。
变频模块6输入端输入频率为50HZ正弦波，50HZ正弦波经过电路转换成50HZ转换成50HZ方波，经内部PWM调节至2HZ方波，再经过电路将2HZ方波转换成2HZ正弦波输出。
降压模块5输入端采用三角形连接输入电压，输出端采用星形连接输出电压。
一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，工作原理：
一、正常电动阀输入为三相交流，线电压为380V，经过变压模块，线电压降低为110V。
二、三相110V频率50HZ频率降低为三相110V频率2HZ。
三、继电器控制输出应用4066高速电子开关，进行毫秒级的通断切换，保持每次加载到电动阀上的时间低于50毫秒。
四、由于高速继电器响应时间的不确定性，通过电压时序测量，得出继电器响应时间，程序输出高速电子开关的通断时间为：继电器响应时间+实际调整设定时间。
如图2所示；电动阀1包括阀体12、电动执行组件13，电动执行组件13固定安装在阀体12上部，阀体12内部安装有阀针14，阀针14上部连接电动执行组件13，阀体12下端设有进料阀口15，侧面设有出料阀口16，阀体12内部设有阀芯室17，阀芯室17分为两段台阶面第一台阶面21、第二台阶面22，第一台阶面21内部安装有移动芯座18，移动芯座18侧面等角度设有六组穿孔23，第一台阶面21中部内侧面设有凹形环槽24，第一台阶面21侧部设有四组回流道25，回流道25连通凹形环槽24与出料阀口16，移动芯座18下端外侧面设有外凸的限位环26，限位环26位于第二台阶面22处，移动芯座18上部设有阀孔27，阀针14下端插入到阀孔27内部。
第二台阶面22内径大于第一台阶面21内径，限位环26外径等于第二台阶面22外径。
如图3所示，将电动阀连接在冷热连供系统中，进料阀口15连接系统高压端，出料阀口16连接系统低压端，在需要进行微调节时，当电动执行组件13带动阀针14向上移动时，高压端内部压力作用下推动移动芯座18在阀体1内部的第一台阶面21向上移动，当移动芯座18侧面的穿孔23与凹形环槽24对齐时，高压端气体通过穿孔经23、凹形环槽24进入到出料阀16，实现通断；
如图4所示；当需要大量进行流量控制时，电动执行组件13带动阀针14向上移动，移动芯座18在高压端气体压力推动下向上移动，当移动芯座18下部侧面的限位环26移动至第一台阶面21最底端时，阀针14继续向上移动，此时阀针14下端与移动芯座18上部的阀孔23分离，气流能够从阀孔23直接进入到出料阀口16，大幅度增加流通量；
电动阀具有双程的通流量，提高电动阀的精准度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，应用于冷热连供系统，其特征在于，包括：
电动阀，所述电动阀安装在冷热连供系统内部，所述冷热连供系统内部分别安装有温度传感器、压力传感器、流量传感器，
DCS控制柜，所述温度传感器、压力传感器、流量传感器，分别电性连接在DCS控制柜的输入端头，
继电器，所述电动阀连接在继电器的输出回路中，所述继电器的输入回路连接DCS控制柜的输出端头，
所述电动阀与继电器连接之间电性连接有电路保护模块，所述继电器输出回路中电性连接有降压模块以及变频模块，采用380V三相电压输入，利用所述降压模块将380V三相电压转换成110V三相电压，再经变频模块变频至2HZ，所述继电器与DCS控制柜之间电性连接有毫秒级控制单元。
2.根据权利要求1一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，其特征在于，所述变频模块输入端输入频率为50HZ正弦波，所述50HZ正弦波经过电路转换成50HZ转换成50HZ方波，经内部PWM调节至2HZ方波，再经过电路将2HZ方波转换成2HZ正弦波输出。
3.根据权利要求1一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，其特征在于，所述降压模块输入端采用三角形连接输入电压，输出端采用星形连接输出电压。
4.根据权利要求1一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，其特征在于，所述毫秒级控制单元内部连接有4066高速电子开关，所述继电器响应时间反馈给毫秒级控制单元。
5.根据权利要求1一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，其特征在于，所述电动阀包括阀体、电动执行组件，所述电动执行组件固定安装在阀体上部，所述阀体内部安装有阀针，所述阀针上部连接电动执行组件，所述阀体下端设有进料阀口，侧面设有出料阀口，所述阀体内部设有阀芯室，所述阀芯室分为两段台阶面第一台阶面、第二台阶面，所述第一台阶面内部安装有移动芯座，所述移动芯座侧面等角度设有六组穿孔，所述第一台阶面中部内侧面设有凹形环槽，所述第一台阶面侧部设有四组回流道，所述回流道连通凹形环槽与出料阀口，所述移动芯座下端外侧面设有外凸的限位环，所述限位环位于第二台阶面处，所述移动芯座上部设有阀孔，所述阀针下端插入到阀孔内部。
6.根据权利要求5一种普通电动阀实现自动高精度调节控制系统，其特征在于，所述第二台阶面内径大于第一台阶面内径，所述限位环外径等于第二台阶面外径。
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