CN203412733U - 基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，其主要技术特点是：还包括恒流量控制装置、流量传感器、压力传感器和采集传输模块，该恒流量控制装置的输入端分别与出水总管道上安装的流量传感器和压力传感器相连接，该恒流量控制装置的输入端还与采集传输模块相连接，该采集传输模块与三相交流电源相连接用于采集交流电源的电流，该恒流量控制装置的输出控制端与四台变频器相连接。本实用新型设计合理，通过恒流控制装置控制使三台运行水泵与一台备用水泵同时运行，可大幅度地提高水泵系统的节电率并可以实现对系统的保护功能，保证了系统的安全可靠地运行。
Description
技术领域
本实用新型属于节电技术领域，尤其是一种基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统。
背景技术
在电机所带平方转矩负载（风机、泵类）系统中，通常由一台或多台运行泵以及一台备用泵构成，备用泵通常在运行泵出现故障时才切入系统投入使用。在该系统中，很多是以基本恒定的流量运行，且在运行时阀门全开以保证其流量；此况若用传统的恒压控制方式是无法达到节电效果的，造成电能资源的浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、节约电能的基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，包括四台变频器、四台电机、三台运行水泵和一台备用水泵，所述的三台变频器、三台电机和三台运行水泵分别依次相连接，第四变频器、第四电机与备用水泵依次相连接，三台运行水泵与备用水泵的输出端共同连接到出水总管道上，还包括恒流量控制装置、流量传感器、压力传感器和采集传输模块，该恒流量控制装置的输入端分别与出水总管道上安装的流量传感器和压力传感器相连接，该恒流量控制装置的输入端还与采集传输模块相连接，该采集传输模块与三相交流电源相连接用于采集交流电源的电流，该恒流量控制装置的输出控制端与四台变频器相连接。
而且，所述的恒流量控制装置由控制输出单元、数据处理单元、数据接口、通讯模块、人机界面连接构成，数据处理单元分别与控制输出单元、数据接口、人机界面相连接，该数据接口与流量传感器、压力传感器及通讯模块相连接，该通讯模块与采集传输模块相连接，该控制输出单元与四台变频器相连接。
而且，所述的通讯模块还与物联网系统相连接并通过物联网系统对恒流量控制装置进行控制。
而且，所述的第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器为无谐波变频器或普通变频器。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型设计合理，其在现有的水泵系统中增加恒流控制装置与三台运行水泵及一台备用水泵相连接，通过恒流控制装置控制使三台运行水泵与一台备用水泵同时运行，可大幅度地提高水泵系统的节电率并可以实现对系统的保护功能，保证了系统的安全可靠地运行。
附图说明
图1是本实用新型的系统连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，如图1所示，包括恒流量控制装置、采集传输模块、四台变频器、四台电机、三台运行水泵、一台备用水泵、流量传感器Q和压力传感器P，所述的第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器与三相交流电源相连接，第一变频器、第一电机、第一运行水泵依次相连接，第二变频器、第二电机、第二运行水泵依次相连接，第三变频器、第三电机、第三运行水泵依次相连接，第四变频器、第四电机、备用水泵依次相连接，三台运行水泵与备用水泵的输出端共同连接到出水总管道上，在出水总管道上安装有流量传感器和压力传感器用于检测出水总管道上的出水流量和出水压力，所述的恒流量控制装置由控制输出单元、数据处理单元、数据接口、通讯模块、人机界面连接构成，其中，数据处理单元分别与控制输出单元、数据接口、人机界面相连接，数据接口与通讯模块相连接；所述的通讯模块与采集传输模块相连接，该采集传输模块与三相电源连接用于采集三相电源电流，采集传输模块采集的电源电流通过通讯模块、数据接口输出到数据处理单元，该通讯模块还与物联网系统相连接，由物联网系统实现对恒流量控制装置的监控功能；所述的数据接口还与出水总管道上的流量传感器和压力传感器相连接，并将采集的流量及压力数据传送给数据处理单元，数据处理单元根据采集传输模块、流量传感器和压力传感器采集的数据进行分析，并向控制输出单元发出控制命令，所述的控制输出单元的输出控制端口分别与第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器相连接控制四台变频器的运行，保证水泵的出水量保持恒流状态。在本实用新型中，变频器可以采用无谐波变频器和普通变频器，不管是哪种变频器，均可实现上述功能。
本实用新型的控制原理为：
设每台泵的额定功率为PN，额定流量为QN，额定压力为HN，假设3台泵工频运行时每台泵都达到额定功率（满载）则：
3台泵工频运行时消耗的功率为：P∑1=3PN
流量为：Q∑1=3QN
若把备用泵也投入运行，且保持4台泵变频运行时的流量与3台泵工频运行时的流量相同。则：4台泵变频运行时，每台泵提供的流量均为3QN÷4≈0.75QN；根据流量与频率成正比、功率与频率的立方成正比，每台变频型节电器的工作频率都是50×0.75=37.5Hz。忽略水泵的空载损耗、管网阻力、效率等因素，则4台泵变频运行时消耗的总功率为：
P∑2=4×0.753PN≈1.69PN
即：4台泵变频37.5Hz运行时的总功率约为1台泵工频满载运行时功率的1.69倍。
节电率理论值=（3PN—1.69PN）／3PN×100%=59%
综上所述，将三台水泵（运行水泵和备用水泵）同时利用起来，并按照四台水泵运行，可大幅提高水泵系统的节电率。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (4)
1.一种基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，包括四台变频器、四台电机、三台运行水泵和一台备用水泵，所述的三台变频器、三台电机和三台运行水泵分别依次相连接，第四变频器、第四电机与备用水泵依次相连接，三台运行水泵与备用水泵的输出端共同连接到出水总管道上，其特征在于：还包括恒流量控制装置、流量传感器、压力传感器和采集传输模块，该恒流量控制装置的输入端分别与出水总管道上安装的流量传感器和压力传感器相连接，该恒流量控制装置的输入端还与采集传输模块相连接，该采集传输模块与三相交流电源相连接用于采集交流电源的电流，该恒流量控制装置的输出控制端与四台变频器相连接。
2.根据权利要求1所述的基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，其特征在于：所述的恒流量控制装置由控制输出单元、数据处理单元、数据接口、通讯模块、人机界面连接构成，数据处理单元分别与控制输出单元、数据接口、人机界面相连接，该数据接口与流量传感器、压力传感器及通讯模块相连接，该通讯模块与采集传输模块相连接，该控制输出单元与四台变频器相连接。
3.根据权利要求2所述的基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，其特征在于：所述的通讯模块还与物联网系统相连接并通过物联网系统对恒流量控制装置进行控制。
4.根据权利要求1至3任一项所述的基于四台水泵的恒流量智能节电保护控制系统，其特征在于：所述的第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器为无谐波变频器或普通变频器。
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