CN201178397Y - 一种通用智能变频控制节能装置 - Google Patents
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Abstract
一种通用智能变频控制节能装置，主要包括控制柜、设于控制柜柜体上的液晶触摸控制屏和电源开关，以及位于柜体内的变频/工频切换控制装置、智能模糊逻辑控制器、变频器、继电器，其中，液晶触摸控制屏通过切换控制装置的自动主控结点与智能模糊逻辑控制器的通信接口相连，智能模糊逻辑控制器再与变频器、变频控制电路依次连接，组成变频控制系统；由液晶触摸控制屏通过切换控制装置的手动主控结点与继电器电连接，继电器又与工频电路电连接，组成工频控制系统；所述控制柜的上部设有排风口和排风扇，控制柜的下部设有进风口。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机变频控制装置，尤其是一种通过控制电机变频实现节能目的的通用智能变频控制节能装置。
背景技术
电力、冶金、有色、煤炭、石油、石化、化工、机电、轻工、楼宇中央空调等领域使用的电机，通常是根据最大负荷情况下选型的，同时还要留有一定余量。而且电机在工作时，通常是以额定转速(工频)运转。由于电机负荷通常会在很宽范围内分时段波动，如果电机总是以额定转速(工频)运转，经常会出现大马拉小车现象，运行效率低，造成设备和电能的巨大浪费。据统计，我国现有各类电机系统总装机容量约4.2亿千瓦，运行效率如提高10～20个百分点，相当于每年节约电能1500亿千瓦时。
为实现节能目的，比较理想的方式是将电机由额定转速运转改为按实际负荷进行变频调速运转。比如，采用变频器和电机一起构成控制系统，工作原理是根据负荷的变化，由变频器改变电机的供电频率，进而改变设备的转速，从而达到节能目的。
目前，常用的变频控制方式，一种是采用单独的变频器进行调节，或变频器与可编程逻辑控制器通过连线连接，此种方式连线繁多，占用空间大，控制操作复杂；另一种方式是采用控制柜，将变频器、智能模糊逻辑控制器等部件安装在控制柜内，这种方式可解决连线复杂、占用空间大的问题，但由于变频器等部件在工作时产生的热量不能及时散发，容易产生故障，影响控制装置的安全性和可靠性。而且上述现有的变频控制装置，控制方式不灵活，节能效果也不十分理想。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、占用空间小、安全可靠、操控灵活且节能效果好的变频节能装置。
本实用新型主要由控制柜、设于柜体上的液晶触摸控制屏和电源开关，以及位于柜体内的变频/工频切换控制装置、智能模糊逻辑控制器、变频器、继电器等组成，其中，液晶触摸控制屏通过切换控制装置的自动主控结点与智能模糊逻辑控制器的通信接口相连，智能模糊逻辑控制器、变频器、变频控制电路间依次连接，组成变频控制系统；由液晶触摸控制屏通过切换控制装置的手动主控结点与继电器电连接，继电器又与工频电路电连接，组成工频控制系统；所述控制柜的上部设有排风口和排风扇，控制柜的下部设有进风口。
上述智能模糊逻辑控制器与变频器之间可通过通信接口连接，或直接电连接。
进一步，上述智能模糊逻辑控制器还连接PID调节器，PID调节器接收被控参数感应元件发回的信号，传递到智能模糊逻辑控制器，智能模糊逻辑控制器通过推理判断，控制变频器工作。
进一步，智能模糊逻辑控制器的上通信接口可与上位机相连，进行网络控制。
本实用新型由于将变频器、智能模糊逻辑控制器、继电器等工作部件集成在一个整体式控制柜内，简化了外部结构，减少了占用空间，操作简便快捷；由于采用了通风结构，能及时排出柜体内变频器等部件散发出的热量，提高了部件的工作寿命及变频装置的运行安全性，同时提高了节能效果，试验检测其节能率高达30.12％。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型的控制系统的控制原理框图
图3是本实用新型底部进风槽孔的结构示意图
图4是本实用新型上部排风口及排风扇的结构示意图
图5是本实用新型的控制柜前板示意图
图6是本实用新型的工作流程图
具体实施方式
图1是本实用新型的主要结构示意图。图1显示的是控制柜前板打开时的状态，可看到柜体内的主要部件。由图1可见，本实用新型主要由控制柜1、设于柜体前板上的液晶触摸控制屏2、侧壁上的电源开关3，以及位于柜体内的智能模糊逻辑控制器4、变频器5、继电器6等组成。变频器4连接变频控制电路，继电器5连接工频控制电路，变频控制电路和工频控制电路可分别连接外部受控电机。
为进一步说明本实用新型的结构，图2给出了本实用新型的控制系统的控制原理图。本实用新型包括变频控制系统和工频控制系统。由图2可见，由液晶触摸控制屏2通过切换控制装置13与智能模糊逻辑控制器4通过通信接口连接，智能模糊逻辑控制器4、变频器5、变频控制电路14间依次连接，组成自动变频控制系统，变频控制电路14与外部电机连接，可控制电机变频运行；液晶触摸控制屏2通过切换控制装置12与继电器6、工频控制电路15电连接组成工频控制系统，工频控制电路15与外部电机连接，可控制电机工频运行。本实用新型的切换控制装置12为变频/工频切换控制装置，液晶触摸控制屏与该变频/工频切换控制装置相连，可选择手动/自动控制方式，变频/工频切换控制装置的手动主控结点与继电器相连，继电器连接工频控制电路；变频/工频切换控制装置的自动主控结点与智能模糊逻辑控制器相连。运行时可根据需要，选择控制电机变频或工频运行。
上述变频控制系统中，智能模糊逻辑控制器还可连接PID调节器7，PID调节器7接收被控参数感应元件发回的信号，传递到智能模糊逻辑控制器4，智能模糊逻辑控制器通过推理判断，控制变频器5工作。
上述智能模糊逻辑控制器与变频器之间可通过通信接口连接，或直接电连接。
上述变频控制系统中，智能模糊逻辑控制器4的上通信接口还可与上位机相连，进行网络控制。
本实用新型在控制柜下部设有进风口。图3所示的是进风口的一种实施方式，是在控制柜底板上设置的通风槽孔8。
作为进风口的另一种实施方式，本实用新型也可在控制柜前板下方设进风栅11，通过进风栅11向柜体内通风。为增强通风效果，本实用新型可同时设置进风栅11和通风槽孔8。
图4所示的是本实用新型设在控制柜顶部的排风口9，及安装在排风口9处的排风扇10。
排风扇10可通过排风口9将柜内的变频器等元器件工作散发的热气排出，同时柜体下部的通风槽孔8和进风栅11向柜内进风，形成一个自下而上的通风散热通道。
图5所示的是本实用新型的柜体前板12。前板12上设有液晶触摸控制屏2，液晶触摸控制屏2的尺寸可根据需要选定，如可选择采用13英寸256色控制屏。通过该图还可看到前板上设有多个显示灯16，其中包括电源指示灯、电机运行状态指示灯等，及多个控制按钮17，包括手动启动按钮、电机选定按钮、电机启动/停止按钮、系统启动/停止按钮等。前板下方设有进风栅11。
图6是本实用新型的工作过程流程图。
本实用新型工作时，接通电源，当需智能变频节能运行时，首先选定工作机组，如选定1#电机或2#电机，再通过液晶触摸控制屏选择自动运行方式，将切换控制装置置在自动状态，切换控制装置的自动主控结点与智能模糊逻辑控制器接通，智能模糊逻辑控制器得电启动，接通变频器与变频控制电路，控制电机变频运行。同时智能模糊逻辑控制器还可与PID调节器相连，接受被控参数感应元件发回的信号，控制变频器执行机构，控制被控电机变频工作。
当需工频运行时，首选工作机组，再通过液晶触摸控制屏选择工频运行方式，切换控制装置置在手动状态，切换控制装置的手动主控结点与继电器接通，继电器启动工频控制电路，使被控电机工频工作。
本实用新型的控制电机容量为1.5kW～1000kW。
当自动变频运行时，如果变频器或智能模糊逻辑控制器等发生故障，可能导致自动变频状态失效，此时为维持装置正常运行，可通过变频/工频切换控制装置，将切换控制装置置于手动状态，启动工频控制电路。为提高安全性，本实用新型的柜体前板上还设有手动启动按钮直接与继电器、工频控制电路依次连接，当自动变频状态失效时，也可不通过切换控制装置而直接操作该手动起动按钮，使被控电机工频工作。
此外，本装置内还设有与智能模糊逻辑控制器相连的网络通信接口，该接口可与上位机相连，实现远程网络控制。
本实用新型工作时，由于整体式控制柜的柜体底部设有槽孔，上部设有排风扇和排风孔，通过上部的排风扇将电气元件散发的热量由排风孔排出，而冷风不断由下部进风口补充进柜，使内柜体自下而上形成一个散热通风道，防止电气元件因过热导致的损坏，从而提高了部件的工作寿命及控制装置的安全性和可靠性。
Claims (5)
1.一种通用智能变频控制节能装置，主要包括控制柜、设于控制柜柜体上的液晶触摸控制屏和电源开关，以及位于柜体内的变频/工频切换控制装置、智能模糊逻辑控制器、变频器、继电器，其中，液晶触摸控制屏通过切换控制装置的自动主控结点与智能模糊逻辑控制器的通信接口相连，智能模糊逻辑控制器再与变频器、变频控制电路依次连接，组成变频控制系统；由液晶触摸控制屏通过切换控制装置的手动主控结点与继电器电连接，继电器又与工频电路电连接，组成工频控制系统，其特征在于：所述控制柜的上部设有排风口和排风扇，控制柜的下部设有进风口。
2.根据权利要求1所述的通用智能变频控制节能装置，其特征在于：所述的进风口是位于控制柜底板上的进风槽孔。
3.根据权利要求1所述的通用智能变频控制节能装置，其特征在于：所述的进风口是位于控制柜前板下方的进风栅。
4.根据上述1到3中任一权利要求所述的通用智能变频控制节能装置，其特征在于：所述的智能模糊逻辑控制器还连接PID调节器，PID调节器连接被控参数感应元件。
5.根据上述1到3中任一权利要求所述的通用智能变频控制节能装置，其特征在于：所述的柜体上还设有手动启动按钮，手动启动按钮、继电器、工频控制电路依次连接。
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