CN205894035U - 自动控制闸门的装置及水利闸门系统 - Google Patents

Abstract

一种自动控制闸门的装置以及一种水利闸门系统，该自动控制闸门的装置包括：检测闸门当前开度的闸门开度检测设备，设定闸门开度位置的闸门位置调节装置，闸门电机，以及与所述闸门开度检测设备、所述闸门位置调节装置以及所述闸门电机连接的变频器，所述变频器检测所述闸门开度检测设备输出的闸门当前开度信号、所述闸门位置调节装置输出的闸门开度位置信号，根据所述闸门当前开度信号、闸门开度位置信号控制所述闸门电机开启或者关闭所述闸门。本实施例的装置及系统，可以使电动机进入高效运行的状态，具有非常大的节能效果。

Description

自动控制闸门的装置及水利闸门系统

技术领域

本实用新型涉及闸门控制领域，特别是涉及一种自动控制闸门的装置以及一种水利闸门系统。

背景技术

根据统计，目前全国用电量的60％左右都是通过电机来消耗的，考虑到过载、重载启动、系统安全等因素，在进行系统设计时，电动机的选型都留有一定的余量，从而高效的电动机经常是在低效状态下运行，使得能源使用不合理，浪费严重。而且，以卷扬式启闭机控制电机为例，目前的卷扬式启闭机控制电机一般都使用调压调速、绕线式电机转子串电阻调速、电磁调速等，这些调速方式的效率都很低，能耗高。

实用新型内容

基于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种自动控制闸门的装置以及一种水利闸门系统，其可以使电动机进入高效运行状态，具有较高的节能效果。

为达到上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种自动控制闸门的装置，包括：检测闸门当前开度的闸门开度检测设备，设定闸门开度位置的闸门位置调节装置，闸门电机，以及与所述闸门开度检测设备、所述闸门位置调节装置以及所述闸门电机连接的变频器，所述变频器检测所述闸门开度检测设备输出的闸门当前开度信号、所述闸门位置调节装置输出的闸门开度位置信号，根据所述闸门当前开度信号、闸门开度位置信号控制所述闸门电机开启或者关闭所述闸门。

一种水利闸门系统，包括：闸门，检测所述闸门的当前开度的闸门开度检测设备，设定闸门开度位置的闸门位置调节装置，闸门电机，以及与所述闸门开度检测设备、所述闸门位置调节装置以及所述闸门电机连接的变频器，所述闸门电机与所述闸门连接，所述变频器检测所述闸门开度检测设备输出的闸门当前开度信号、所述闸门位置调节装置输出的闸门开度位置信号，根据所述闸门当前开度信号、闸门开度位置信号控制所述闸门电机开启或者关闭所述闸门。

如上所述的实施例中的装置及系统，其使用变频器来对闸门电机进行控制，变频器采集到闸门开度检测设备的闸门当前开度信号，根据闸门位置调节装置设定的闸门开度位置信号控制闸门电机开启或者关闭闸门，实现闸门的开启或关闭的控制，通过采用变频器的变频调速技术，可以使电动机进入高效运行的状态，具有非常大的节能效果。

附图说明

图1为一个实施例中的自动控制闸门的装置的结构示意图；

图2是一个实施例中的水利闸门系统的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

图1中示出了一个实施例中的自动控制闸门的装置的结构示意图。如图1所示，该实施例中的自动控制闸门的装置包括：检测闸门当前开度的闸门开度检测设备101，设定闸门开度位置的闸门位置调节装置102，闸门电机103，以及与闸门开度检测设备101、闸门位置调节装置102、以及闸门电机103连接的变频器104，变频器104检测闸门开度检测设备101输出的闸门当前开度信号、闸门位置调节装置102输出的闸门开度位置信号，并根据闸门当前开度信号、闸门开度位置信号控制闸门电机103开启或者关闭闸门。

如上所述的实施例中的装置，其使用变频器来对闸门进行控制，变频器采集到闸门开度检测设备的闸门当前开度信号，根据闸门位置调节装置设定的闸门开度位置信号控制闸门电机开启或者关闭闸门，实现闸门的开启或关闭的控制，通过采用变频器的变频调速技术，可以使电动机进入高效运行的状态，具有非常大的节能效果。

在一个具体示例中，上述闸门可以为卷扬式启闭机。卷扬式启闭机是一种用钢索或钢索滑轮组作吊具与闸门相连接，通过齿轮传动系统使卷扬筒绕、放钢索从而带动升降的机械的设备，通常也被叫做钢丝绳固定式卷扬机、卷扬闸，它构造较简单易于制造，维护检修方便。因此，将上述闸门设定为卷扬式启闭机，可以将如上所述的实施例中的装置广泛应用于各种采用了卷扬式启闭机的场合。

在此情况下，如图1所示，该实施例的装置还可以包括有：消耗所述闸门关闭时闸门下降产生的能量的耗能装置105，该耗能装置105与变频器104连接。

以上述闸门为卷扬式启闭机为例，在闸门下降的过程中，由于惯性作用，会产生大量的再生电能，如果不及时消耗掉这部分再生电能，就会直接作用于变频器的直流电路部分，轻者，变频器会报故障，重者，则会损害变频器。从而，可以通过耗能装置105来消耗闸门关闭时闸门下降过程中所产生的热量，可以对变频器形成有效保护，保护变频器不受闸门电机再生电能的危害，且可以保证网络的平稳运行。

在一个具体示例中，上述耗能装置105可以包括制动电阻。制动电阻作为波纹电阻的一种，可以在变频器控制闸门电机关闭闸门、闸门快速下降的过程中，帮助闸门电机将闸门下降所产生的再生电能转化为热能，从而对变频器形成有效保护，保护变频器不受闸门电机再生电能的危害，且可以保证网络的平稳运行。

可以理解的是，上述闸门电机是与闸门连接，以对闸门的开启和关闭进行控制。

其中，在一个具体示例中，上述闸门开度检测设备101可以包括闸门开度仪。闸门开度仪为由绝对值型旋转编码器、自动收缆装置或其它形式的耦合器、显示、控制器、传输电缆、RS485数字通信接口等部分组成的设备，又称为闸门开度测控仪。闸门运动通过耦合器带动传感器旋转，即可输出与闸位相对应的格雷码编码信号，从而可以实现对闸门开度的检测，进而输出闸门当前开度信号。

在一个具体示例中，上述闸门位置调节装置102可以包括可变电阻器。可变电阻器是一种可以调整电阻值的电阻器，通过改变可变电阻器的电阻值，可以据此调整所需要的闸门开度的位置，从而据此输出所需要的闸门开度的闸门开度位置信号。

据此，变频器采集到闸门开度仪信号，根据可变电阻器给定的开度位置，控制闸门电机开启或者关闭闸门，实现闸门的开启或关闭的控制，变频器在控制闸门电机关闭闸门时，由制动电阻来消耗闸门下降时自重产生的能量。闸门电机通过变频器的控制，使电动机回到高效运行状态，具有非常大的节能效果。经过实际技术测试，变频器的调速效率可以达到95％～96％，且不随转速的改变而改变；转速越低，节能越显著，从而可使电动机回到高效运行状态，具有较高的节能效果。

基于如上所述的自动控制闸门的装置，本实用新型实施例还提供一种水利闸门系统，图2中示出了一个实施例的水利闸门系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例中的水利闸门系统，包括如上所述的自动控制闸门的装置，还包括闸门106，该闸门与闸门电机103连接。

如上所述的水利闸门系统，其使用变频器来对闸门进行控制，变频器采集到闸门开度检测设备的闸门当前开度信号，根据闸门位置调节装置设定的闸门开度位置信号控制闸门电机开启或者关闭闸门，实现闸门的开启或关闭的控制，通过采用变频器的变频调速技术，可以使电动机进入高效运行的状态，具有非常大的节能效果。

在一个具体示例中，上述闸门可以为卷扬式启闭机。卷扬式启闭机是一种用钢索或钢索滑轮组作吊具与闸门相连接，通过齿轮传动系统使卷扬筒绕、放钢索从而带动升降的机械的设备，通常也被叫做钢丝绳固定式卷扬机、卷扬闸，它构造较简单易于制造，维护检修方便。因此，通过采用卷扬式启闭机，可以将如上所述的实施例中的系统广泛应用于各种应用场合。

在此基础上，如图2所示，该实施例的系统还可以包括有：消耗所述闸门关闭时闸门下降产生的能量的耗能装置105，该耗能装置105与变频器104连接。

以上述闸门为卷扬式启闭机为例，在闸门下降的过程中，由于惯性作用，会产生大量的再生电能，如果不及时消耗掉这部分再生电能，就会直接作用于变频器的直流电路部分，轻者，变频器会报故障，重者，则会损害变频器。从而，可以通过耗能装置105来消耗闸门关闭时闸门下降过程中所产生的热量，可以对变频器形成有效保护，保护变频器不受闸门电机再生电能的危害，且可以保证网络的平稳运行。

在一个具体示例中，上述耗能装置105可以包括制动电阻。制动电阻作为波纹电阻的一种，可以在变频器控制闸门电机关闭闸门、闸门快速下降的过程中，帮助闸门电机将闸门下降所产生的再生电能转化为热能，从而对变频器形成有效保护，保护变频器不受闸门电机再生电能的危害，且可以保证网络的平稳运行。

其中，在一个具体示例中，上述闸门开度检测设备101可以包括闸门开度仪。闸门开度仪为由绝对值型旋转编码器、自动收缆装置或其它形式的耦合器、显示、控制器、传输电缆、RS485数字通信接口等部分组成的设备，又称为闸门开度测控仪。闸门运动通过耦合器带动传感器旋转，即可输出与闸位相对应的格雷码编码信号，从而可以实现对闸门开度的检测，进而输出闸门当前开度信号。

在一个具体示例中，上述闸门位置调节装置102可以包括可变电阻器。可变电阻器是一种可以调整电阻值的电阻器，通过改变可变电阻器的电阻值，可以据此调整所需要的闸门开度的位置，从而据此输出所需要的闸门开度的闸门开度位置信号。

据此，变频器采集到闸门开度仪信号，根据可变电阻器给定的开度位置，控制闸门电机开启或者关闭闸门，实现闸门的开启或关闭的控制，变频器在控制闸门电机关闭闸门时，由制动电阻来消耗闸门下降时自重产生的能量。闸门电机通过变频器的控制，使电动机回到高效运行状态，具有非常大的节能效果。经过实际技术测试，变频器的调速效率可以达到95％～96％，且不随转速的改变而改变；转速越低，节能越显著，从而可使电动机回到高效运行状态，具有较高的节能效果。

如上所述的水利闸门系统，可以应用在任何通过闸门来对水量的通断进行控制的场合，例如水电站、水库、水池等等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动控制闸门的装置，其特征在于，包括：检测闸门当前开度的闸门开度检测设备，设定闸门开度位置的闸门位置调节装置，闸门电机，以及与所述闸门开度检测设备、所述闸门位置调节装置以及所述闸门电机连接的变频器，所述变频器检测所述闸门开度检测设备输出的闸门当前开度信号、所述闸门位置调节装置输出的闸门开度位置信号，根据所述闸门当前开度信号、闸门开度位置信号控制所述闸门电机开启或者关闭所述闸门。

2.根据权利要求1所述的自动控制闸门的装置，其特征在于，所述闸门为卷扬式启闭机。

3.根据权利要求2所述的自动控制闸门的装置，其特征在于，还包括：消耗所述闸门关闭时闸门下降产生的能量的耗能装置，所述耗能装置与所述变频器连接。

4.根据权利要求3所述的自动控制闸门的装置，其特征在于，所述耗能装置包括制动电阻。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的自动控制闸门的装置，其特征在于，包括下述两项中的至少一项：

所述闸门开度检测设备包括闸门开度仪；

所述闸门位置调节装置包括可变电阻器。

6.一种水利闸门系统，其特征在于，包括：闸门，检测所述闸门的当前开度的闸门开度检测设备，设定闸门开度位置的闸门位置调节装置，闸门电机，以及与所述闸门开度检测设备、所述闸门位置调节装置以及所述闸门电机连接的变频器，所述闸门电机与所述闸门连接，所述变频器检测所述闸门开度检测设备输出的闸门当前开度信号、所述闸门位置调节装置输出的闸门开度位置信号，根据所述闸门当前开度信号、闸门开度位置信号控制所述闸门电机开启或者关闭所述闸门。

7.根据权利要求6所述的水利闸门系统，其特征在于，还包括：所述闸门为卷扬式启闭机。

8.根据权利要求7所述的水利闸门系统，其特征在于，还包括：消耗所述闸门关闭时闸门下降产生的能量的耗能装置，所述耗能装置与所述变频器连接。

9.根据权利要求8所述的水利闸门系统，其特征在于，所述耗能装置包括制动电阻。

10.根据权利要求6至9任意一项所述的水利闸门系统，其特征在于，包括下述两项中的至少一项：

所述闸门开度检测设备包括闸门开度仪；

所述闸门位置调节装置包括可变电阻器。