CN1977115B - 带机械损耗补偿的转矩控制的泵保护 - Google Patents

带机械损耗补偿的转矩控制的泵保护 Download PDF

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Abstract

提供了一种方法和设备用于控制离心泵的运行,其特征在于基于实际转矩值与修正后的转矩值的比较而调节泵的操作,或者向泵的用户发出警告表明不期望的运行条件。所述修正后的转矩值包括最佳效率点(BEP)转矩值,该转矩值至少基于泵的当前运行速度而被补偿。所述泵具有控制器,用于执行所述方法的步骤,所述控制器可以基于泵的速度变化的平方和基于机械功率偏移修正,而补偿修正后的转矩值。所述比较包括实际转矩值与修正后的转矩值的比值。

Description

带机械损耗补偿的转矩控制的泵保护
技术领域
本发明涉及一种控制泵的运行的方法和设备,所述泵例如为离心泵。
背景技术
很多公知的变频驱动(VFD)系统建立被驱动的电机的准确的数学模型,以便提供对速度和转矩的精确控制,用于控制泵的运行。这些公知的方法和设备如下包括:
美国专利No.6,591,697公开了一种基于转矩和速度相对于泵流量速率的关系的泵调节技术,以及使用变频驱动(VFD)调节离心泵的速度以调节泵流量的能力。然而,该技术并不包括提供对不期望的运行条件进行保护的逻辑,这些运行条件包括空转条件,最小流量条件,过载(runout)条件或者其中的一些组合。相反地,该技术仅利用专用于获得流量的修正后的速度对转矩的曲线,因而在现场设置期间降低了灵活性。
美国专利No.6,464,464阐述了一种控制和泵保护算法,其中使用了VFD和附加仪器以调节离心泵的流量、压力或者速度,而其他VFD系统利用流量或者压力开关以识别不期望的运行条件。然而,使用附加过程流量开关以及其他附加仪器增加了驱动系统的成本和复杂性,增加了潜在的故障隐患和不必要的成本。
美国专利No.5,930,092和No.5,754,421公开了一种基于对电机电流安培读数和速度的观测以及然后对各种运行条件(例如空转、关闭阀门等)所得到的功率读数的相关的泵保护技术。然而,这种技术仅仅适用于恒定速度应用并且不能对各种条件提供不同的控制;保护性设置的结果仅仅是电机的“切断”(tripping)或者关断。
另一种公知的泵控制技术是基于具有允许配置最大和最小转矩值的参数的VFD,以防止负载驱动器(电机)在这些参数范围之外运行。然而,这种驱动技术并没有提供解释不同的不期望的运行条件的逻辑,并且也不允许缩放例如泵的离心负载或者在速度降低时也没有考虑小型泵中的机械损耗。
其他公知的控制泵的运行的方法如下包括:美国专利No.4,470,092公开了一种电机保护器,基于一个或者多个感测的切断点参数和编程的切断点参数的比较而切断电机。美国专利No.4,827,197公开了一种具有超速保护的泵,基于感测的转速表和电流值而调节泵速,其中基于感测的电流值计算转矩,基于感测的转速表计算角加速度,基于所计算的转矩和角加速度而计算惯量,并且使用查找表以提供最大的旋转速度。美国专利No.5,726,881公开了一种具有超速保护的泵,基于通过传感器检测到的两个感测的旋转速度而调节泵速。类似的,美国专利No.5,649,893还公开了一种具有串行保护装置的泵。美国专利No.5,736,823公开了具有恒定气流控制的吹风机和电机的组合,基于从传感器感测的电机速度和电流以及来自流量速率输入设备的流量速率输入而调节电机的转矩,其中使用所述吹风机的速度、转矩、压力以及气流特性进行转矩计算。美国专利No.5,742,522公开了一种具有数字转矩估计器的泵,所述数字转矩估计器基于传感器检测的电流和电压值而检测负载变化。美国专利No.5,917,688公开了一种具有超速保护的泵,基于通过传感器检测到的两个感测的转子和电机速度值而调节泵速。美国专利No.6,501,629公开了一种具有受控制的功率线路的电机,基于通过传感器感测的电机电流和电压值而调节电机功率,其中所测量的输入功率与输入功率限制范围相比较并且基于所述比较而切断功率。美国专利No.6,679,820公开了基于集体式评估限制电机运行速度的方法,所述评估使用了涉及转子和转矩表的方法以及包括相对于期望变化比值的预定范围确定转子在拖动转矩速度方面的加速度和差值的实际变化比值的步骤。
上述设备和技术并不包括区分各种不期望的运行条件以对每个条件进行适当的泵控制的逻辑,并且在现有技术中需要在不期望的运行条件之间进行区分的泵运行控制。在某些情况下需要附加仪器和控制。
发明内容
本发明提供了一种新的并且独特的方法和设备用于控制例如离心泵的泵的运行,其特征在于步骤:基于实际转矩值与修正后转矩值的比较而调节泵的运行和/或向泵的用户发出警告表明不期望的运行条件。
修正后的转矩值可以包括最佳效率点(BEP)转矩值,并且还可以至少基于泵的当前运行速度而进行补偿。所述泵具有控制器用于执行所述方法的步骤。例如,所述控制器可以基于泵速度变化的平方、基于机械功率偏移修正或者其某些组合而补偿修正后的转矩值。所述比较可以包括实际转矩值与修正后转矩值的比值,并且实际转矩值与修正后转矩值的比值还可以与对应于空转条件、最小流量条件、过载条件以及其某些组合的比值相比较。在运行中,控制器检测并且在不同的不期望的运行条件之间进行区分,包括空转条件、最小流量条件、过载条件以及其某些组合,并且由此通过将泵速降低到安全运行速度、关闭泵、在一定时间延迟后重新启动泵或者其某些组合而控制泵。在泵内,还可以设定保护延迟以避免系统瞬态导致的异常切断。控制器可以包括变频驱动(VFD)或者可编程逻辑控制器(PLC)。
使用控制逻辑实施本发明,所述控制逻辑利用转矩(或者功率)和速度的直接反馈以识别不期望的运行条件并且提供适当的运行响应以保护被驱动的机械(离心泵)不被损坏。所述控制逻辑可以嵌入VFD或者PLC中。
在运行中,所述控制逻辑的算法根据速度变化的平方而补偿当前运行速度的原始转矩输入数据,并且补偿机械损耗例如密封和轴承损耗,这些损耗随着速度变化而线性地改变。
本发明还包括离心泵形式的设备,具有用于控制所述泵的运行的这样的控制器,其中所述控制器基于实际转矩值与修正后转矩值的比较而调节泵的运行和/或对泵用户发出警告,本发明还包括用于执行这样的步骤的控制器本身。
用户可以在任何时候禁用泵的所有上述功能。
根据本发明的带机械损耗补偿的转矩控制的泵保护技术的一个优点是不需要附加的仪器和控制,例如流量计,压力开关,流量开关等等。
根据本发明的转矩控制的泵保护技术的另一个优点是不需要昂贵且复杂的附加设备,这些附加设备还可能导致潜在故障点。
而且,本发明还提供了对离心泵的保护,同时区分危险的运行条件(例如空转条件)和/或发生瞬态状况(例如关断操作)的条件,并且一旦这些条件消失即撤销所述保护。
最后,机械功率偏移修正对速度修正后的转矩值进行调节以扩展较小型的大马力单元的运行速度范围。
附图说明
附图并非按比例绘制,包括如下内容:
图1为本发明的主题的执行转矩控制的泵保护的方法的流程图;
图2A为具有电机转矩与速度(RPM)关联的0.2马力功率偏移(5马力电机)的转矩控制的泵保护的功率偏移补偿图;
图2B为具有电机转矩与速度(RPM)关联的-0.9马力功率偏移(100马力电机)的转矩控制的泵保护的功率偏移补偿图;
图3为本发明的主题的泵、电机以及控制器的方框图;
图4为本发明的主题的图3所示的用于通过功率偏移执行转矩控制的泵保护的控制器的方框图;以及
图5为示出基于实际转矩值与修正后转矩值的比值的泵条件的线图。
具体实施方式
图1示出了具有执行根据本发明控制一般地表示为100(图3)的泵的运行的方法的步骤的流程图,其特征在于基于实际转矩值与修正后转矩值的比较,调节泵100的运行和/或向泵100的用户发出不期望的运行条件的警告的步骤。所述方法的步骤由图3和图4所示的泵100和电机103的控制器102来执行。本发明参考泵进行描述,但是本发明的范围包括离心泵或者其他离心设备,例如吹风机、搅拌器或者其他适当的离心设备。
步骤10输入应用数据
在运行中,控制器102具有输入应用数据模块102a(图4),首先执行步骤10用于输入应用数据,其中包括输入BEP功率的缺省值(90%的电机额定功率),BEP速度(100%的电机FL RPM)以及通常来自制造商说明的功率偏移。这些缺省值被用于计算最佳效率点(BEP)处的转矩和转矩偏移。可替换地,可以基于制造商说明而使用与所述缺省值不同的值作为BEP功率和BEP速度。在现场设置期间必须基于系统运行条件和泵的性能数据而设置空转(A%)、最小流量(B%)以及过载流量(C%)的阈值,以在关断、空转以及过载条件之间进行区分。在此阐述的算法计算并且显示当前运行点处的计算转矩%和修正后的BEP转矩%的值,从而便于设置A%、B%和C%。
步骤12修正速度
控制器12具有速度修正模块102b(图4)用于执行步骤12以对电机103(图3)的当前速度的BEP转矩(TBEP)进行修正并且执行功率偏移补偿。
步骤14评估
控制器102具有评估模块102c(图4)用于执行步骤14以将实际(或者当前的)转矩与速度修正后的转矩(TBEP(c))相比较,所述速度修正后的转矩是作为最佳效率点转矩(TBEP(c))的百分比的目标BEP转矩(修正后的)。
步骤16确定状态
控制器102具有状态确定模块102d(图4)用于执行步骤16以基于转矩比较而确定泵条件,其中
A%:空转条件;
B%:最小流量或者关断运行条件;以及
C%:过载流量条件。
这些百分比在步骤10中被用户设置为缺省值,并且可以基于泵尺寸和/或应用而改变或被改变。本发明的范围并不限于用于确定泵条件的状态的任何特定百分比或百分比。如图所示,如果转矩比较大于B%并且小于C%,则状态确定模块102d确定泵的状态为正常,并且将控制器102返回到步骤12以进行速度修正。
然而,如果转矩比较小于B%或者大于C%,则状态确定模块102d确定泵的状态为不正常,并且在一种情况下如果转矩比较小于B%则将控制器进行到步骤18以确定泵条件是否为最小流量或者空转条件,或者在另一种情况下如果转矩比较大于C%则将控制器102进行到步骤20以基于过载条件控制泵100的运行。
过载条件
在过载条件的情况下,过载条件模块102f调节泵100的操作和/或发出过载条件的警告。特别地,过载条件模块102f例如可以通过降低泵速以满足C%的要求而调节泵100的操作。过载条件模块102f还可以在达到最低速度时自动复位泵100。泵电机的减速斜率是可调节的。在预定的保护延迟之后,过载条件模块102f将执行过载故障程序以避免系统瞬态导致的异常切断。在执行步骤20之后,一旦过载条件清除,过载条件模块102f将控制器102返回到步骤12以修正速度。
实际上,如果实际电机转矩/修正后BEP转矩>C%,则确定为过载保护条件。通常的设定是>120%的BEP转矩。
驱动的反应可以设定为警告用户而不采取进一步行动或者将速度降低到足够低使得实际电机转矩/修正后BEP转矩的比率=C%。在确定过载条件之前可以设定保护延迟周期。如果过载条件清除,则向上调节速度直到达到C%或者达到原始给定值。用户可以调节过载条件期间的减速斜率以适合于不同应用。驱动还可以设定为一旦单元达到最低速度自动复位过载条件,以检查系统瞬态条件是否清除。复位的次数和复位之间的时间间隔可以由用户调节。一旦复位的次数耗尽,如果条件没有清除,则单元会保持在最低速度直到用户采取行动。
空转或者最小流量条件
控制器102具有空转或者最小流量条件模块102e,基于A%确定泵是否处于空转条件或者最小流量条件。如果转矩比较小于A%,则空转或者最小流量条件模块102e将控制器102进行到步骤22以基于空转条件控制泵100的操作。在比较中,如果转矩比较大于A%,则空转或者最小流量条件模块102e将控制器102进行到步骤24以基于最小流量条件控制泵100的操作。
空转条件
在空转条件的情况下(如果转矩比较小于A%),则控制器102具有空转条件模块102g,在步骤22中确定泵的状态为不正常,并且调节泵100的操作和/或发出空转条件警告。
特别地,空转条件模块102g例如可以通过关断泵而调节泵100的操作。与过载条件不同,空转条件模块102g不能自动复位泵100。相反的,用户必须重新启动泵。空转条件模块102g在预定的保护延迟之后会执行空转故障程序以避免系统瞬态导致的异常切断。在执行步骤22完成之后,空转条件模块102g将控制器102进行到步骤26以执行标准的操作功能。
实际上,如果实际电机转矩/修正后BEP转矩<A%,则确定为空转保护条件。通常的设定是40-65%的BEP转矩,尽管本发明的范围并不试图限于任何特定的百分比。
控制器102的反应可以编程为警告用户而不采取进一步行动或者对泵100报错并且关断泵100。用户可以在确定空转条件之前的初始设置中设定保护延迟周期。然而,控制器102不能设置为自动复位故障条件。一旦泵发生故障,它将保持关断,直到由用户重新启动。
最小流量条件
在比较中,在最小流量条件的情况下(如果转矩比较大于A%),则控制器102具有最小流量条件模块102h,在步骤24中确定泵的状态为不正常,并且调节泵100的操作和/或发出最小流量条件警告。
特别地,最小流量条件模块102h例如可以通过降低到最低速度(MINSPEED)或者关断泵而调节泵100的操作。与过载条件类似,最小流量条件模块102h可以自动复位泵100。最小流量条件模块102h在预定的保护延迟之后会执行最小流量故障程序以避免系统瞬态导致的异常切断。在执行步骤24完成之后,最小流量条件模块102h在步骤26中继续执行标准的操作功能。
实际上,如果实际电机转矩/修正后BEP转矩小于B%但是大于A%,则确定为最小流量保护条件。B%通常的设定是65-70%的BEP转矩,尽管本发明的范围并不试图限于任何特定的百分比。
控制器102的反应可以设定为警告用户而不采取进一步行动,警告用户并且将速度降低到最低安全运行速度(警告并且控制),或者报错并且关断所述单元。在确定最小流量条件之前可以设定保护延迟周期。控制器102还可以设定为自动复位所述警告和控制条件或者报错,以检查系统瞬态条件是否清除。复位的次数和复位之间的时间间隔在初始设置中被预设为缺省值并且可以由用户调节。一旦复位次数耗尽,如果条件没有清除,则泵保持关断,直到由用户重新启动。
图4控制器102
图4更加详细的示出了控制器102,包括如上所述的各个模块102a、102b、...、102i。另外,控制器102还包括控制处理器模块102j用于控制控制器102的操作。控制器102还包括输入/输出模块(未示出)用于接收和发送包括控制数据的数据,以控制泵100的操作。
在图4中,可以使用硬件、软件或者二者结合实现各个模块102a、102b、...、102i、102j。在通常的软件实现中,各个模块102a、102b、...、102i、102j中的一个或多个可以为基于微处理器的体系结构,具有微处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出设备以及对它们进行连接的控制、数据和地址总线。本领域技术人员将能够对所述基于微处理器的实现进行编程以执行在此描述的功能而不需要进行过多实验。本发明的范围并不试图限于各个模块102a、102b、...、102i、102j的任何特定实现。
以功率偏移对实际速度条件的BEP转矩(TBEP)的修正
与上述内容一致,以功率偏移对实际速度条件进行BEP转矩(TBEP)的修正。所述修正对于具有很小或者很大马力的电机特别重要。如图2A和2B所示,图2A示出了0.2马力功率偏移(5马力电机)的转矩控制的泵保护的功率偏移补偿图,而图2B示出了-0.9马力功率偏移(100马力电机)的转矩控制的泵保护的功率偏移补偿图。
机械功率偏移修正调节修正后的BEP转矩,这对于在较低速运行的较小马力单元很重要。如图2A所示,无机械损耗补偿的修正后的(计算的)BEP转矩%和实际电机转矩%之间的偏差在低速情况下很大。这在示出了具有和不具有功率偏移补偿(机械损耗)的计算T%的曲线中被放大。功率偏移修正有效地扩展了可用的速度和应用范围。理想地,计算T%应当为在恒定系统的整个电机速度范围上延伸的水平线。应当注意,如果没有所述功率偏移补偿,应用的可用的速度范围受到限制。
相反地,图2B示出了负功率偏移(额定功率的-0.9%)的图示,扩展了基于转矩的泵保护的运行速度范围。所述微小的负功率偏移是由于在低速情况下修正后的BEP转矩%计算中微小的过补偿。然而,如图所示,这对计算T%比率(实际电机转矩/修正后BEP转矩)有显著影响。应当注意,对于先前参考图2A描述的小马力电机,修正为正值(+4%额定功率),因为密封和轴承机械损耗导致了欠补偿。总之,功率偏移可以补偿小马力和大马力电机以扩展基于转矩的泵保护的运行速度范围。
在此阐述的算法基于下面的公式修正实际运行速度的BEP转矩。
对于33%电机FL Rpm以上的速度范围(实际%可能随着VFD制造商而略微变化),使用下列等式:
Corr Bep T In-Lbs=[[Act Spd/Bep Spd]2×[Tbep-Trq Offset]]+[[Act Spd/Bep Spd]×Trq Offset]
对于33%电机FL Rpm以下的速度范围(实际%可能随着VFD制造商而略微变化),使用下列等式:
Corr Bep T In-Lbs=[[Act Spd/Bep Spd]2×[Tbep-Trq Offset]]+[Trq Offset],其中:
Be p Spd=泵速度,rpm,与BEP功率相关。缺省值=电机满负载速度;
Bep Power=当前特定重力下的功率,马力或者千瓦,缺省值=90%的电机额定功率;
Pwr Offset=功率,马力或者千瓦(例如密封和轴承的机械损耗)(这些参数的值在制造商说明中提供);
Tc=当前电机转矩,单位为磅;
Tbep In-Lbs=[[63025×Bep Power]/Bep Spd](Bep Power单位为马力);
Tbep In-Lbs=[[63025×[Bep Power/0.74569]]/Bep Spd](BepPower单位为千瓦);
Trq Offset In-Lbs=[[63025×Pwr Offset]/Bep Spd](PwrOffset单位为马力);
Trq Offset In-Lbs=[[63025×[Pwr Offset/0.74569]]/Bep Spd](Pwr Offset单位为千瓦)。
本发明范围
因此,本发明包括这些构造特征、元件组合以及部件配置,这将在下面给出的结构中示例。
由此可见,本发明有效地实现了上述的目标以及从上述说明中变得明显的目标,并且由于可以对上述构造做出某些改变而不背离本发明的范围,上述说明或者附图中示出的所有主题应当被理解为示例性的而并非限制性的。例如,本发明的范围应当包括执行使用实际功率值和在最佳效率点(BEP)处的速度修正后的功率的方法。在此使用转矩示出并且描述了本发明,因为很多已知的变频驱动(VFD)系统建立了电机的精确数学模型,用于提供对速度和转矩的精确控制。在这样的实施例中,可以通过这些速度和转矩值推断出功率。

Claims (56)

1.一种用于控制泵的运行的方法,所述泵包括离心泵或者其他离心设备,其特征在于所述方法包括步骤:
基于实际转矩值与修正后的转矩值的比较,调节所述泵的操作和/或向所述泵的用户发出警告表明不期望的运行条件;以及
基于机械功率偏移修正对所述修正后的转矩值进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述修正后的转矩值为最佳效率点转矩值。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述修正后的转矩值至少基于所述泵的当前运行速度而被补偿。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述方法包括基于所述泵的速度变化的平方而补偿所述修正后的转矩值的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述比较包括所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的比值。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的所述比值与对应于空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合的比值相比较。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法包括检测并且在不同的不期望的运行条件之间进行区分的步骤,所述不期望的运行条件包括空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合,以及通过将所述泵降低到安全运行速度、关断泵、在一定时间延迟之后重新启动泵或者其组合来据此对所述泵进行控制的步骤。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法包括设定保护延迟以避免系统瞬态导致的异常切断的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法包括通过控制器执行所述方法的步骤,所述控制器为变频驱动或者为可编程逻辑控制器。
10.一种泵,包括离心泵或者其他离心设备,具有用于控制所述泵的运行的控制器,其特征在于:
所述控制器基于实际转矩值与修正后的转矩值的比较,调节所述泵的操作和/或向所述泵的用户发出警告表明不期望的运行条件;以及基于机械功率偏移修正对所述修正后的转矩值进行补偿。
11.根据权利要求10所述的泵,其中所述修正后的转矩值为最佳效率点转矩值。
12.根据权利要求10所述的泵,其中所述修正后的转矩值至少基于所述泵的当前运行速度而被补偿。
13.根据权利要求12所述的泵,其中所述控制器基于所述泵的速度变化的平方而补偿所述修正后的转矩值。
14.根据权利要求10所述的泵,其中所述比较包括所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的比值。
15.根据权利要求14所述的泵,其中所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的所述比值与对应于空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合的比值相比较。
16.根据权利要求10所述的泵,其中所述控制器检测并且在不同的不期望的运行条件之间进行区分,所述不期望的运行条件包括空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合,以及通过将所述泵降低到安全运行速度、关断泵、在一定时间延迟之后重新启动泵或者其组合来据此对所述泵进行控制。
17.根据权利要求10所述的泵,其中可以设定保护延迟以避免系统瞬态导致的异常切断。
18.根据权利要求10所述的泵,其中所述控制器为变频驱动或者为可编程逻辑控制器。
19.一种用于控制泵的运行的控制器,所述泵包括离心泵或者其他离心设备,其特征在于:
所述控制器基于实际转矩值与修正后的转矩值的比较,调节所述泵的操作和/或向所述泵的用户发出警告表明不期望的运行条件;以及基于机械功率偏移修正对所述修正后的转矩值进行补偿。
20.根据权利要求19所述的控制器,其中所述修正后的转矩值为最佳效率点转矩值。
21.根据权利要求19所述的控制器,其中所述修正后的转矩值至少基于所述泵的当前运行速度而被补偿。
22.根据权利要求21所述的控制器,其中所述控制器基于所述泵的速度变化的平方而补偿所述修正后的转矩值。
23.根据权利要求19所述的控制器,其中所述比较包括所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的比值。
24.根据权利要求23所述的控制器,其中所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的所述比值与对应于空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合的比值相比较。
25.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器检测并且在不同的不期望的运行条件之间进行区分,所述不期望的运行条件包括空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合,以及通过将所述泵降低到安全运行速度、关断泵、在一定时间延迟之后重新启动泵或者其组合来据此对所述泵进行控制。
26.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器设定保护延迟以避免系统瞬态导致的异常切断。
27.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器为变频驱动或者为可编程逻辑控制器。
28.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器包括输入应用数据模块,用于接收最佳效率点速度和功率的缺省值,以及功率偏移的缺省值,并且用于计算最佳效率点处的转矩和转矩偏移。
29.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器包括速度修正模块,用于确定当前电机速度的最佳效率点转矩的修正。
30.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器包括评估模块,用于将所述实际转矩与所述修正后的转矩相比较。
31.根据权利要求30所述的控制器,其中所述修正后的转矩值是作为最佳效率点转矩的百分比的目标BEP转矩。
32.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器包括状态确定模块,用于基于所述比较而确定不期望的运行条件,所述不期望的运行条件包括空转条件、最小流量或者关断操作条件、过载流量条件或者其组合。
33.根据权利要求32所述的控制器,其中如果所述比较大于第二百分比并且小于第三百分比,则所述状态确定模块确定所述泵的状态为正常,并且将所述控制器返回到速度修正。
34.根据权利要求32所述的控制器,其中如果所述比较小于第二百分比或者大于第三百分比,则所述状态确定模块确定泵条件的状态为不正常,然后,或者在一种情况下如果所述比较小于所述第二百分比,则将所述控制器进行到确定所述泵条件是否为最小流量或者空转条件,或者在另一种情况下如果所述比较大于所述第三百分比,则将所述控制器进行到基于过载条件控制所述泵的运行。
35.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器包括过载条件模块,用于调节所述泵的操作和/或用于发出所述过载条件的警告。
36.根据权利要求19所述的控制器,其中所述控制器包括空转条件模块,如果所述比较小于第一百分比,则确定所述泵的状态为不正常并且处于空转条件,并且调节所述泵的操作和/或发出警告表明所述空转条件。
37.根据权利要求36所述的控制器,其中所述空转条件模块在预定的保护延迟之后,执行空转故障程序以避免系统瞬态导致的异常切断。
38.根据权利要求36所述的控制器,其中所述空转条件模块在完成之后将所述控制器进行到执行所述泵的标准操作功能。
39.根据权利要求36所述的控制器,其中所述控制器具有最小流量条件模块,如果所述比较大于第一百分比,则所述最小流量条件模块确定所述泵的状态为不正常并且处于最小流量条件。
40.根据权利要求39所述的控制器,其中所述最小流量条件模块调节所述泵的操作和/或发出所述最小流量条件警告。
41.根据权利要求39所述的控制器,其中所述最小流量条件模块通过降低到最低速度(MINSPEED)或者关断所述泵而调节所述泵的操作,在预定的时间周期之后自动复位所述泵,在预定的保护延迟之后执行最小流量故障子程序以避免系统瞬态导致的异常切断或者其组合。
42.根据权利要求39所述的控制器,其中所述最小流量条件模块在完成之后将所述控制器进行到执行所述泵的标准操作功能。
43.根据权利要求1所述的方法,其中所述其他离心设备包括吹风机、搅拌机或者其他适当的离心设备。
44.根据权利要求10所述的泵,其中所述其他离心设备包括吹风机、搅拌机或者其他适当的离心设备。
45.根据权利要求19所述的控制器,其中所述其他离心设备包括吹风机、搅拌机或者其他适当的离心设备。
46.一种泵,包括离心泵或者其他离心设备,具有用于控制所述泵的运行的控制器,其特征在于:
所述控制器基于实际转矩值与修正后的转矩值的比较,调节所述泵的操作和/或向所述泵的用户发出警告表明不期望的运行条件;并且基于机械功率偏移修正对所述修正后的转矩值进行补偿。
47.根据权利要求46所述的泵,其中所述修正后的转矩值为最佳效率点转矩值。
48.根据权利要求46所述的泵,其中所述修正后的转矩值至少基于所述泵的当前运行速度而被补偿。
49.根据权利要求48所述的泵,其中所述控制器基于所述泵的速度变化的平方而补偿所述修正后的转矩值。
50.根据权利要求46所述的泵,其中所述比较包括所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的比值。
51.根据权利要求50所述的泵,其中所述实际转矩值与所述修正后的转矩值的所述比值与对应于空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合的比值相比较。
52.根据权利要求46所述的泵,其中所述控制器检测并且在不同的不期望的运行条件之间进行区分,所述不期望的运行条件包括空转条件、最小流量条件、过载条件或者其组合,以及通过将所述泵降低到安全运行速度、关断泵、在一定时间延迟之后重新启动泵或者其组合对所述泵进行控制。
53.根据权利要求46所述的泵,其中可以设定保护延迟以避免系统瞬态导致的异常切断。
54.根据权利要求46所述的泵,其中所述控制器为变频驱动或者为可编程逻辑控制器。
55.根据权利要求46所述的泵,其中所述机械功率偏移修正为负的机械功率偏移修正。
56.根据权利要求46所述的泵,其中所述机械功率偏移修正为正的机械功率偏移修正。
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