CN202056055U

CN202056055U - 螺杆压缩机的智能微电脑控制系统

Info

Publication number: CN202056055U
Application number: CN2011200186074U
Authority: CN
Inventors: 刘佰达
Original assignee: SHANGHAI KANGKEER COMPRESSOR CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI KANGKEER COMPRESSOR CO Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-01-20

Abstract

本实用新型涉及智能控制技术领域，具体地说是一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统，其特征在于：三相电源分别连接外转子涡旋冷却系统中涡旋叶片扇的驱动电机、永磁变频电机中变频器的供电端子、通电电流检测模块中电流检测变压器的一端、通电相序检测模块的一端；通电电流检测模块的另一端、通电相序检测模块的另一端、模拟量输入模块、模拟量输出模块的一端、开关量输入模块、开关量输出模块、触摸显示屏分别接入微电脑控制器的多路信号端口中，模拟量输出模块的另一端连接永磁变频电机中变频器的控制端子。本实用新型同现有技术相比，气压稳定、更节能、启动无冲击，微电脑控制器的智能控制反馈使得永磁变频电机转速的调节达到最精确的效果。

Description

螺杆压缩机的智能微电脑控制系统

[技术领域]

本实用新型涉及智能控制技术领域，具体地说是一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统。

[背景技术]

螺杆压缩机主要包括主电机、螺杆主机、油气分离系统、冷却系统等，现在的螺杆压缩机中主要控制部件都是单独控制运行，整体的协调控制力差。

现在市场上的永磁变频电机，其特点：外形尺寸小、整机结构紧凑、占地空间小、高效、节能，操作使用简单智能化；整机可靠性高、维护保养简单方便；节能、效率高：功率因数接近100％，较同规格普通的异步电动机效率提升5％～8％，无论轻载与重载，电机的效率始终保持高效。合理的磁场设计、磁密分布，工作频率范围更宽广，运行噪音低、运行更安静；体积小，仅为异步电机的1/3，维护方便；低温升设计：温升＜60K，使用寿命与使用系数大大提高；强大的起动与运行力矩，可以保证压缩机产气范围在10～100％，若降低压力要求，最大可达120％以上，而无需卸载；快速响应，可在瞬间大范围调节产气量，使气压真正恒定；实现变频软启动，有利于延长机械设备的使用寿命，减少维护、提高设备可靠性，可用于各种恶劣工况，甚至长期低速运转，频繁启动等场合。

[发明内容]

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，采用微电脑控制器配合永磁变频电机来控制螺杆压缩机的运行。

为实现上述目的，设计一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统，包括触摸显示屏、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块、微电脑控制器、变频风机电机、外转子涡旋冷却系统、永磁变频电机，其特征在于：三相电源分别连接外转子涡旋冷却系统中涡旋叶片扇的驱动电机M2、永磁变频电机M1中变频器的供电端子、通电电流检测模块中电流检测变压器的一端、通电相序检测模块的一端；通电电流检测模块的另一端、通电相序检测模块的另一端、模拟量输入模块、模拟量输出模块的一端、开关量输入模块、开关量输出模块、触摸显示屏分别接入微电脑控制器的多路信号端口中，模拟量输出模块的另一端连接永磁变频电机中变频器的控制端子。所述的触摸显示屏还预设有联机远程接口。所述的联机远程接口为RS-485接口。

所述的模拟量输入模块中所设的模拟量包括排气温度、排气压力、供气温度、供气压力、喷油量等信号。

所述的开关量输入模块中所设的开关量包括超压保护、油滤保护、空虑保护、油分保护、变频器故障、过载保护、堵转保护、冷却保护、频繁启动保护、停机保护等信号。

开关量输出模块中所设的开关量包括永磁电机接触器信号、控制电磁阀信号、外转子涡旋接触器信号、变频器信号、测试信号等。

本实用新型同现有技术相比，采用智能控制带来的效益如下：

1、气压稳定：由于变频化的螺杆压缩机利用了变频器的无级调速特点，通过微电脑控制器或变频器内部的调节器，能对压力实现快速调节控制；与工频运行的上下限开关控制相比，气压稳定性成指数级的提高；

2、更节能：尽管各个厂家的螺杆压缩机采取了不同的节能运行模式，但由于变频器是根据实际用气量实时调整永磁电机转速的，用气量低的时候还可以让压缩机自动休眠，这样就大大减少能源的损失，系统控制方式的不同对节能效果有很大影响；

3、启动无冲击：由于变频器本身是一个软启动装置，启动电流最大在额定电流的两倍左右，与工频启动一般在额定电流的6倍以上相比，启动冲击很小，这种冲击不仅是对电网的，对整个机械系统的冲击也大大减少；

4、准确的转速控制，微电脑控制器的智能控制反馈使得永磁变频电机转速的调节达到最精确的效果。

[附图说明]

图1为本实用新型的原理框图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。

参见图1，本实用新型中的一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统，包括触摸显示屏、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块、微电脑控制器、变频风机电机、外转子涡旋冷却系统、永磁变频电机，其特征在于：三相电源分别连接外转子涡旋冷却系统中涡旋叶片扇的驱动电机M2、永磁变频电机M1中变频器的供电端子、通电电流检测模块中电流检测变压器的一端、通电相序检测模块的一端；通电电流检测模块的另一端、通电相序检测模块的另一端、模拟量输入模块、模拟量输出模块的一端、开关量输入模块、开关量输出模块、触摸显示屏分别接入微电脑控制器的多路信号端口中，模拟量输出模块的另一端连接永磁变频电机中变频器的控制端子。这里的变频器T1的控制端子包括CC1、GND、PE、TA、TC、FWD、COM等。

所述的触摸显示屏还预设有联机远程接口。

所述的联机远程接口为RS-485接口。

开关量输出模块中所设的开关量包括永磁电机的接触器信号、控制电磁阀信号、外转子涡旋系统的接触器信号、永磁变频电机中的变频器信号、测试信号等。

上述智能微电脑控制系统控制中的永磁变频电机来连接驱动螺杆主机运转。而螺杆压缩机使用场合一般有如下特点：配置容量比实际气量大、气量消耗不稳定、气压要求稳定、噪音要尽可能低。

A、微电脑控制器控制过程如下，参见图1：

螺杆压缩机启动

触摸

起动：采用柔性起动，即微电脑控制器上电后有3秒自检，按不能起动，自检结束后永磁变频电机中的变频器T1得电。

触摸

键，变频器T1得到运行信号永磁变频电机中的永磁电机M1开始启动，经过几秒加速从零速到全速后，永磁电机全速运转，即达到永磁电机额定转速后，启动过程结束。

螺杆压缩机自动运行控制：

永磁电机M1启动到全速运转状态后，延时一段时间，永磁变频电机所驱动的螺杆主机的控制电磁阀得电，螺杆主机开始加载，螺杆主机的储气罐压力开始升高，当气压升高到达设定变频工作压力值时，永磁变频电机开始减速，即减小变频器输出频率，运行以维持储气罐压力在恒定值，即设定变频工作压力值，如永磁变频电机能在下限频率也即下限转速内始终保持储气罐压力恒定，则螺杆主机始终在下限频率和上限频率之间调整以维持储气罐压力在恒定值，如永磁变频电机至下限频率时储气罐压力还在上升，到压力上升至压力上限时螺杆主机空载运行；如果在规定的空载时间内，气压又降低于设定的压力下限，控制电磁阀又得电，螺杆主机正常压缩空气，提高储气罐压力；如果在空载时间内，储气罐压力没有降到压力下限，微电脑控制器将自动停止永磁变频电机工作，实现空载过久自动停机。只有当压力降到供气加载压力，永磁变频电机自动按启动过程启动运行，如此往复循环。

正常停机：

触摸

键，延时一段时间，即达到永磁变频电机中变频器减速时间后，永磁变频电机中的永磁电机停止运转，在触摸

键同时延时一段时间即停机延时时间，涡旋叶片扇的驱动电机M2停止运转，只有触摸

才能重新起动螺杆压缩机。

由永磁变频电机、螺杆主机组成压力闭环控制系统自动调节永磁变频电机中永磁电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制永磁变频电机中变频器的输出步，从而调节永磁电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上，使用变频器采用智能控制方式预设一个压力值，当实际压力小于设定压力值时就加压，大于设定压力值时就不加压而转入另外一个状态就可以了，也节电，同时启动曲线也会好一些，用不着星三角启动，也减小了对电网的冲击，永磁电机用变频器驱动之后就是平滑启动，启动电流就是运行电流，省电效果明显。

本实用新型中的螺杆压缩机的智能微电脑控制系统满足以下要求：永磁电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定；应具有变频和工频两套控制回路；具有开环和闭环两套控制回路；根据螺杆压缩机的工况要求，应保障永磁电机具有恒转矩运行特性一；为了防止非正弦波干扰螺杆压缩机的控制电磁阀，变频器T1输入端设有反向滤波电路作为抑制电磁干扰的有效措施；在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障永磁变频电机绕组温度和永磁变频电机的噪音不超过允许的范围。

B、永磁变频电机工作原理：即一旦频率固定，永磁电机的转速即随频率而恒定不变，永磁电机转速与电源的输出频率保持严格的同步关系，在额定输出范围内，负载的变化不会影响转速的恒定性能，变频器可精确指示永磁电机的转速，也不需要光电编码器进行转速闭环控制，如果附加位置传感器可对永磁电机的转向位置进行严格的定位控制；如果再附加制动器，就可对永磁电机进行安全制动由于变频器转速输出显示为永磁电机的极数和电源输出频率的计算值，与异步电机的实际转速有很大区别。

Claims

1.一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统，包括触摸显示屏、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块、微电脑控制器、变频风机电机、外转子涡旋冷却系统、永磁变频电机，其特征在于：三相电源分别连接外转子涡旋冷却系统中涡旋叶片扇的驱动电机M2、永磁变频电机M1中变频器的供电端子、通电电流检测模块中电流检测变压器的一端、通电相序检测模块的一端；通电电流检测模块的另一端、通电相序检测模块的另一端、模拟量输入模块、模拟量输出模块的一端、开关量输入模块、开关量输出模块、触摸显示屏分别接入微电脑控制器的多路信号端口中，模拟量输出模块的另一端连接永磁变频电机中变频器的控制端子。

2.如权利要求1所述的一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统，其特征在于：所述的触摸显示屏还预设有联机远程接口。

3.如权利要求2所述的一种螺杆压缩机的智能微电脑控制系统，其特征在于：所述的联机远程接口为RS-485接口。