CN204253415U - 一种工频电机风机的风量控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工频电机风机的风量控制系统，包括：工频电机；与所述工频电机连接并由所述工频电机驱动的风机；与所述风机连接用于控制所述风机风量的风门；与所述风门连接用于控制所述风门开度的角行程电动执行机构；与所述工频电机连接用于检测所述工频电机的电流大小的电流检测模块；以及与所述电流检测模块和角行程电动执行机构连接的处理器。本实用新型通过电流检测模块检测到工频电机的负荷电流作为提供精确的实际参考，能够准确控制风门开度，从而能够准确控制风量，改进成本低。

Description

一种工频电机风机的风量控制系统

技术领域

本实用新型涉及风机的风量控制设备领域，具体涉及一种工频电机风机的风量控制系统。

背景技术

采用高压工频电机进行拖动可调节风门的风机、平时开动或利用率不高的场合在国内应该说还有许多，这些系统如果改造为变频控制，其调节的精准和节能效果应该说是立竿见影，但高压变频器的一次性投入非常昂贵，如果改成低压，则相应的电机和风机均需更换，成本也不小，同时平时开动或利用率不高情况下对其进行变频改造其经济性较差，而在市场对产品质量要求越来越高及企业对生产效率有较大提升愿望的背景下，对部分企业来讲是非常纠结的。而开放式供风其风量检测又没有较好的手段，改造又要耗时并需要投入。

申请公布号为CN 101876321A(申请号为201010209018.4)的中国发明专利申请公开了一种基于模糊控制的风机风门控制方法及装置，该基于模糊控制的风机风门控制装置由PLC处理平台、本地操作面板、风机执行机构三部分组成，所述PLC处理平台上DI模块、DO模块与本地操作面板进行本地通讯，AI模块与风机风门监测元件相连接采集烟气管道负压信号，AO模块向风机风门控制元件输出控制信号，系统采用双输入单输出模糊控制器，以烟气管道负压偏差及烟气管道负压偏差的变化率作为输入变量，以风机风门的开度为输出变量，将模糊化过程的各个参数存入PLC保存寄存器中，经过处理后，即可得实际输出量，由D/A模块输出对风机风门进行变速控制。该装置既能接收面板操作控制，又能接收远方操作控制，能接收面板或远方的风量设定，使装置处于自动调节风门的开度，以PLC为核心，采用模糊控制算法，来对风机的风门开度进行调节和控制。该技术方案适合数控变频，对于不变频的工频电机并不适合，并且其改造成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种工频电机风机的风量控制系统，通过电流检测模块检测到工频电机的负荷电流作为提供精确的实际参考，能够准确控制风门开度，从而能够准确控制风量，改进成本低。

一种工频电机风机的风量控制系统，包括：

工频电机；

与所述工频电机连接并由所述工频电机驱动的风机；

与所述风机连接用于控制所述风机风量的风门；

与所述风门连接用于控制所述风门开度的角行程电动执行机构；

与所述工频电机连接用于检测所述工频电机的电流大小的电流检测模块；

以及与所述电流检测模块和角行程电动执行机构连接的处理器。

本实用新型中，处理器用于接收电流检测模块的电流信息，以及向角行程电动执行机构发出控制信号，对风门开度进行调节，从而调整风量。

本实用新型工频电机风机的风量控制系统在使用过程中，首先，进行通过实验，调节风门开度从0％(闭合)到100％(全开)，在这过程中不断采集工频电机的负荷电流，如风门开度为5％时，检测一次工频电机的负荷电流，风门开度为10％时，再检测一次工频电机的负荷电流，以此类推，直至100％(全开)，得到风门开度与工频电机的负荷电流关系(简称标准曲线)。在通过处理器控制角行程电动执行机构控制风门开度时，角行程电动执行机构执行风门开度，增加或减小，在这过程中，工频电机的负荷电流也会随之发生变化，电流检测模块会将负荷电流信息反馈给处理器，如需要将实际的风门开度控制10％时，只需调整角行程电动执行机构，将电流检测模块实际反应的负荷电流为标准曲线中风门开度10％对应的电流值即可，因此，可以减少角行程电动执行机构这种机械控制带来的误差，实现风门开度准确控制，从而准确控制风量。

所述的工频电机可采用现有技术，具体可选用6.3KV/220KW的交流电机。所述的工频电机与风机连接，通过皮带等方式驱动的风机。

所述的风机可采用现有技术，具体采用市售的风机设备即可。

所述的风门可采用现有技术，具体采用市售的风门设备即可。作为优选，所述的风门包括：与所述风机的出风口连接的风门管、安装在所述风门管内并配合的圆片以及沿所述圆片的直径方向将所述圆片固定在所述风门管内的转轴。在风门管内，通过转轴能够使得圆片转动，使得风门管内与圆片形成不同面积的流通空间，当圆片的平面与风门管的轴向垂直时，风门处于闭合状态，当圆片的平面与风门管的轴向平行时，风门处于全开状态，中间状态为开度不断变化的状态。

所述的角行程电动执行机构可采用现有技术，通过控制转轴的旋转即可实现。所述的角行程电动执行机构与所述风门的转轴连接。

所述的电流检测模块采用电流检测电路，具体可采用电流表，一般工频电机也会自带有电流检测模块，这时，也就无需再增加电流检测模块，直接采用现成的即可。

所述的处理器为计算机、微处理或可编程逻辑控制器等。

所述的工频电机风机的风量控制系统，还包括：与所述处理器连接用于显示控制信息的显示器。

所述的工频电机风机的风量控制系统，还包括：与所述处理器连接用于输入控制信息的输入设备。输入设备可采用键盘、鼠标等。

所述的工频电机风机的风量控制系统，还包括：与所述处理器连接用于显示和输入控制信息的触摸屏。可将显示器和输入设备集成在一个设备上，采用触摸屏即可实现显示和输入控制信息。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型的目的是解决工频带可调节风门风机的风量精准调节问题，通过工频电机的负荷电流与风门开度即供风量大小的成比例的原理和它们之间的曲线关系，通过控制软件和终端显示的方式提供精准的实际参考，为实际风量控制提供了可靠的依据。本实用新型以参与实际精准控制或给予精准参考，对于未采用变频控制而又需要采取风量调节的各类场合，只需投入少量的改造资金和人力便可立即实现，通过对应或程序的优化完全可实现风量的检测。本实用新型投入使用后，风机风量控制误差有以前的18％以上提升至5％以下，较大程度的改善了风量控制的精准度。本实用新型以较为简单的原理，利用设备装置低成本实现风量精准控制，非常适合非变频拖动但须通过风门实现供风量调节的场合。

附图说明

图1为本实用新型工频电机风机的风量控制系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为工频电机风机的风量控制系统，包括：工频电机1；与工频电机1连接并由工频电机1驱动的风机2；与风机2连接用于控制风机2风量的风门3；与风门3连接用于控制风门3开度的角行程电动执行机构4；与工频电机1连接用于检测工频电机1的电流大小的电流检测模块5；以及与电流检测模块5和角行程电动执行机构4连接的处理器6。

工频电机1可采用现有技术，具体操作中可选用6.3KV/220KW的交流电机。工频电机1与风机2连接，通过皮带等方式驱动的风机2。

风机2可采用现有技术，具体采用市售的风机设备即可。

风门3包括：与风机2的出风口连接的风门管、安装在风门管内并配合的圆片(即圆片的大小与风门管内横截面积相等)以及沿圆片的直径方向将圆片固定在风门管内的转轴。在风门管内，通过转轴能够使得圆片转动，使得风门管内与圆片形成不同面积的流通空间，当圆片的平面与风门管的轴向垂直时，风门处于闭合状态，当圆片的平面与风门管的轴向平行时，风门处于全开状态，中间状态为开度不断变化的状态。

角行程电动执行机构4可采用现有技术，通过控制转轴的旋转即可实现。角行程电动执行机构4与风门3的转轴连接。

电流检测模块5采用电流检测电路，具体可采用电流表，一般工频电机1也会自带有电流检测模块5，这时，也就无需再增加电流检测模块5，直接采用现成的即可。

处理器6为可编程逻辑控制器(PLC)。

工频电机风机的风量控制系统，还包括：与处理器6连接用于显示控制信息的显示器以及与处理器6连接用于输入控制信息的输入设备。输入设备可采用键盘、鼠标等。

可将显示器和输入设备集成在一个设备上，工频电机风机的风量控制系统，还包括：与处理器6连接用于显示和输入控制信息的触摸屏。采用触摸屏即可实现显示和输入控制信息。

本实用新型工频电机风机的风量控制系统在使用过程中，首先，进行通过实验，调节风门3开度从0％(闭合)到100％(全开)，在这过程中不断采集工频电机1的负荷电流，风门3开度为5％时，检测一次工频电机1的负荷电流，风门3开度为10％时，再检测一次工频电机1的负荷电流，依次类推，直至100％(全开)，得到风门3开度与工频电机1的负荷电流关系(简称标准曲线)。在通过处理器6控制角行程电动执行机构4控制风门3开度时，角行程电动执行机构4执行风门3开度，增加或减小，在这过程中，工频电机1的负荷电流也会随之发生变化，电流检测模块5会将负荷电流信息反馈给处理器6，如需要将实际的风门开度控制10％时，只需调整角行程电动执行机构4，将电流检测模块5实际的负荷电流为标准曲线中风门3开度10％对应的电流值即可，因此，可以减少角行程电动执行机构4这种机械控制带来的误差，实现风门3开度准确控制，从而准确控制风量。

通过先期对工频电机1与风量(风门3开度)间关系的对应，得到其对应关系，利用工频电机1原有控制柜内的电流检测信号，使其经过信号处理后进入处理器6(PLC)，然后通过程序的编制达到使其在显示屏上进行显示，以参与实际精准控制或给予精准参考，对于未采用变频控制而又需要采取风量调节的各类场合，只需投入少量的改造资金和人力便可立即实现，通过对应或程序的优化完全可实现风量的检测。

以上所述的具体实施方式对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的最优选实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，包括：

工频电机；

与所述工频电机连接并由所述工频电机驱动的风机；

与所述风机连接用于控制所述风机风量的风门；

与所述风门连接用于控制所述风门开度的角行程电动执行机构；

与所述工频电机连接用于检测所述工频电机的电流大小的电流检测模块；

以及与所述电流检测模块和角行程电动执行机构连接的处理器。

2.根据权利要求1所述的工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，所述的风门包括：与所述风机的出风口连接的风门管、安装在所述风门管内并配合的圆片以及沿所述圆片的直径方向将所述圆片固定在所述风门管内的转轴。

3.根据权利要求2所述的工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，所述的角行程电动执行机构与所述风门的转轴连接。

4.根据权利要求1所述的工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，所述的电流检测模块采用电流检测电路。

5.根据权利要求1所述的工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，还包括：与所述处理器连接用于显示控制信息的显示器。

6.根据权利要求1所述的工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，还包括：与所述处理器连接用于输入控制信息的输入设备。

7.根据权利要求1所述的工频电机风机的风量控制系统，其特征在于，还包括：与所述处理器连接用于显示和输入控制信息的触摸屏。