CN201726357U - 智能节电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于三相电机节电系统的节电装置——联创智能节电控制系统。该系统在完全覆盖了变频器功能的基础上，增加了“自动跟踪负载”、“抗冲击负载”功能，恒速、变速运行随机，克服了普通变频器工频运行不节电的弊端，解决了电机市场中多数不能调速的机电设备的节电难题，是目前国际最新的电机节能技术和装置。适用于允许调速和不允许调速的所有三相交流异步电动机。联创智能节电控制系统包括：智能节电主机、旁路系统、闭环控制系统等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于三相异步电动机的智能节电控制系统。
背景技术
目前常用的三相异步电动机节电方式为加装变频器，实现变频调速控制。常规变频器是通过改变电动机的频率来确定电压的(V/F特性)，从而控制转速和转矩。常规变频器对电动机的提供电压的多少是和电动机的负荷状况无关的。由电动机的特性得知，供给电动机的电压越高，电力的消耗越大，而供给电动机的电压过低时，又会因转矩过低而不能正常工作。因此常规变频器在正常运行时，为了避免电压过低，往往把电压值设定的较高，这样导致了电能的浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能节电系统，可解决现有变频器工频运行不节电的问题。
本实用新型的技术方案如下：
该智能节电控制系统由智能节电主机、闭环控制系统、旁路系统组成。如图3所示，该智能节电主机包括微处理机运算单元、变频调速单元及负载跟踪单元。该闭环控制系统包括传感器及控制电路。由闭环控制系统实时检测电动机所工作的外部环境的标志参数，如压力数值、温度数值等，将其输入至微处理机运算单元与设定值相比较，经微处理机运算单元运算后将结果输出至变频调速单元调节电动机的运行频率；与此同时由负载跟踪单元检测电动机的负载变化，将其结果输入至微处理机运算单元与设定值相比较，经微处理机运算单元运算后计算出最佳运行电流及电压，通过负载跟踪单元调节电动机的运行电流及电压，达到节电的目的。旁路系统是智能节电主机的备用系统，当智能节电主机出现故障时，可自动切换到旁路系统，从而不会影响到电动机的正常运行。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
该智能节电控制系统在完全覆盖了变频器功能的基础上，增加了“自动跟踪负载”、“抗冲击负载”功能，在变频调速的基础上在线检测电动机负载率的变化，根据负载的实际需求，实时调整电动机的输入功率，保证电动机在最佳节能状态运行。同时在运行频率固定时(如50HZ)，也可通过在线检测电动机负载率的变化，根据负载的实际需求，实时调整电动机的输入功率，克服了普通变频器工频运行不节电的弊端，解决了三相异步电动机实际使用中多数不能调速的机电设备的节电难题。适用于允许调速和不允许调速的所有三相交流异步电动机。
附图说明
图1是该智能节电控制系统变频调速节电特性曲线图；
图2是该智能节电控制系统负载跟踪电动机的负载特性图；
图3是本实用新型智能节电控制系统一实施例结构框图。
具体实施方式
三相异步电动机如风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，由于交流电动机调速很困难。常用挡风板或者阀门来调节风量或流量，大量的电能都消耗在挡风板和阀门上。除去挡风板换阀门采用变频节电器直接控制风机、泵类转速来控制流量换风量，当电动机在额定转速的80％运行时，理论上其消耗的功率为额定功率(80％)的立方，即51.2％，去除机械损耗电机铜、铁损等影响。节能效率也接近40％。也就是当风门或者阀门开度为80％理论上可以节约一半的电能，其特性曲线如图1。变频节电器是微电脑控制的很容易和上位机或者传感器组成PID闭环恒压、恒流或者恒温控制系统，节能效率将进一步提高，更容易实现工业自动化控制。由于变频节电器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。本实用新型智能节电控制系统在变频调速的基础上在线检测电动机负载率的变化，根据负载的实际需求，实时调整电动机的输入功 率，保证电动机在最佳节能状态运行。从图2可知道电动机的负载特性：负载不变，输入电压的过大或过小都会导致：→电流增加→电能浪费增加；输入电压不变，负载的增加或減少都会导致：→电流增加→电能浪费增加；只有在X、Y、Z点上电流和电能消耗最小。
如图3所示，本实用新型智能节电控制系统装有微处理机运算单元，在线实时检测电动机负载率，当电动机的负载从100％降到50％，再降到30％，智能节电控制系统根据设备电动机的负载变化率，实时自动跟踪，检测数据处理，并在线调整电动机的输入电压(V)和负载电流(I)，使其工作点始终保持在图2所示的X、Y、Z点(节能点)上运行，从而在变频调速节电的基础上达到进一步节电的目的。
产品特点：
●比传统流量控制方法节省用电20％-70％，比单纯变频调速方法节省用电10-20％。
●驱动电机可以软起动，没有起动6倍的冲击电流。
●可以无极调整转速，避开机械共振点及运转噪音。
●通过物理量检测输入PID口，可以形成闭环回路自动控制系统。
●具有管路故障(堵塞或破裂)检知功能。
●软起动特性可以延长机械负载的运转寿命。
●可设计成恒压、恒流、恒水位等控制系统。
●绕线式电动机亦可使用，特特别是水泥厂萝茨送风机。
Claims (2)
1.一种智能节电控制系统，用于三相异步电动机，其特征在于，所述系统包括智能节电主机、旁路系统和闭环控制系统，其中：
所述智能节电主机具体包括微处理机运算单元、变频调速单元及负载跟踪单元，所述闭环控制系统具体包括传感器及控制电路；
所述控制电路将所述传感器实时检测获得的标志参数输入至所述微处理机运算单元，由所述微处理机运算单元与预设的标志参数值比较，并通过所述变频调速单元调节所述三相异步电动机的运行频率；
所述负载跟踪单元检测所述三相异步电动机的负载变化，并将所述负载变化情况输入至所述微处理机运算单元，由所述微处理机运算单元计算出最佳运行电流及电压，并通过所述负载跟踪单元调节三相异步电动机的运行电流及电压；
所述旁路系统为所述智能节电主机的备用系统，与所述智能节电主机的结构一致，当所述智能节电主机出现故障时，可自动切换到所述旁路系统。
2.如权利要求1所述的智能节电控制系统，其特征在于，所述标志参数为压力数值和温度数值。
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