CN209856015U - 一种水泵高效节能变频控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涉及水泵变频技术领域的水泵高效节能变频控制柜，包括变频控制柜，所述变频控制柜上连接安装在水泵上出水管道上的压力传感器且设置有调节输出频率的PID调节器，所述变频控制柜包括柜体及安装在柜体中变频器、可编程控制器、人机界面、断路器、接触器、中间继电器、热继电器以及主电路接线端子、信号接线端子，该水泵高效节能变频控制柜根据现场的实际需求，通过人机界面自由调整设定压力，系统根据设定的压力自动调节水泵转速和水泵运行台数，使设备运行在高效节能的最佳状态；具有备用应急启停功能，当PLC或人机界面出现损坏时，可通过外部按钮应急启停水泵，具有各种完善的保护功能。

Description

一种水泵高效节能变频控制柜

技术领域

本实用新型涉及水泵变频技术领域，具体是一种水泵高效节能变频控制柜。

背景技术

目前，在市场上的大部分水泵变频控制柜是通过人机界面或转换开关进行控制的。水泵通过一台变频器进行一台或多台水泵控制，当多台水泵运转时，只能一台水泵处于变频运转，其余的水泵只能工频运转。

通过转换开关控制的水泵变频控制柜，在水泵运行后，就会一直运行，不能进行轮换水泵，平衡水泵使用寿命，水泵使用效率低；同时发生故障时无法显示故障内容，不利于故障快速判断，售后工作效率低；相对于带有PLC和人机界面的控制柜，保护功能单一，控制方式单一。

与此同时，通过人机控制的水泵变频控制柜，在水泵每次启泵时会固定从1号泵开始启动，不具有自动交替功能，容易造成水泵使用寿命不一致，降低水泵使用效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水泵高效节能变频控制柜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水泵高效节能变频控制柜，包括变频控制柜，所述变频控制柜上连接安装在水泵上出水管道上的压力传感器且设置有调节输出频率的PID调节器，所述变频控制柜包括柜体及安装在柜体中的变频器、可编程控制器、人机界面、断路器、接触器、中间继电器、热继电器以及主电路接线端子、信号接线端子，主电路接线端子分别与变频器、断路器、接触器、热继电器连接，主电路接线端子还引出一路220V线路分别与变频器的控制端子、可编程控制器、接触器的线圈、中间继电器、开关电源、人机界面和信号接线端子连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述人机界面中设有用于故障报警指示的故障指示灯以及报警流动条。

作为本实用新型再进一步的方案：所述柜体中设有保护装置，所述保护装置包括熔断器和开关电源，所述熔断器分别与可编程控制器和按钮相连接，所述开关电源分别与人机界面和信号接线端子连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述柜体中的可编程控制器连接人机界面。

作为本实用新型再进一步的方案：所述变频控制柜中设有系统调节端口，所述系统调节端口为人机界面。

作为本实用新型再进一步的方案：所述变频控制柜还预留国际标准的RS485通讯接口。

作为本实用新型再进一步的方案：所述柜体的顶部设有散热风扇。

作为本实用新型再进一步的方案：所述散热风扇装有防尘罩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该水泵高效节能变频控制柜根据现场的实际需求，通过人机界面自由调整设定压力，系统根据设定的压力自动调节水泵转速和水泵运行台数，使设备运行在高效节能的最佳状态；实现闭环控制，通过实时检测出水管网的反馈压力，通过PID调节器自动调节系统反馈压力和设定压力的差值，通过调整变频器输出频率使系统压力保持恒定；水泵启动时皆为软启动，大大降低了启动时的冲击电流，减少对供电系统的冲击，同时使系统管网压力能够呈线性变化，降低管网压力波动范围；具有备用应急启停功能，当PLC或人机界面出现损坏时，可通过外部按钮应急启停水泵，具有各种完善的保护功能。

附图说明

图1为水泵高效节能变频控制柜的内部结构示意图。

图2为水泵高效节能变频控制柜的外部结构示意图。

其中：散热风扇1、电源进线端子2、开关电源3、可编程控制器4、变频器5、断路器6、熔断器7、接触器8、热继电器9、中间继电器10、动力接线端子11、信号接线端子12、柜体13、电压表14、电流表15、人机界面16、按钮17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种水泵高效节能变频控制柜，包括变频控制柜，所述变频控制柜上连接安装在水泵上出水管道上的压力传感器且设置有调节输出频率的PID调节器，在水泵工作时，通过安装在水泵出水管道上的压力传感器检测水流大小信号，并传递至变频控制柜，变频控制柜通过PID调节器调节变频器输出频率来调节水泵转速，所述变频控制柜包括柜体13及安装在柜体13中的变频器5、可编程控制器4（PLC）、人机界面16、断路器6、接触器8、中间继电器10、热继电器9以及主电路接线端子2、信号接线端子12，主电路接线端子2分别与变频器5、断路器6、接触器8、热继电器9连接，主电路还引出一路220V线路分别与变频器5的控制端子、可编程控制器4、接触器8的线圈、中间继电器10、开关电源3、人机界面16和信号接线端子12连接。水泵启动时全部通过变频器进行软启动。

具体的，该控制柜还设有故障报警指示功能，通过人机界面中的故障指示灯以及报警流动条进行显示，同时在人机界面中还可故障报警记录查询故障的发生时间、详细内容。

具体的，该控制柜还带有保护装置，保护装置包括熔断器7和开关电源3，熔断器7分别与可编程控制器4和按钮17相连接，熔断器7为变频控制柜中可能发生的短路和过流进行保护，开关电源3分别与人机界面16和信号接线端子12连接，为外部信号接入提供安全电压回路。

具体的，所述柜体13中的可编程控制器4连接人机界面16，通过程序编写，在人机界面16中自由选择手动控制或者自动控制，在自动控制时可屏蔽任意一台水泵；同时还可以实现水泵定时轮换使用，自动交替启动以提高水泵的使用寿命以及工作效率。

具体的，所述变频控制柜中设有系统调节端口，所述系统调节端口为人机界面16，通过人机界面16运行参数任意设置，通过人机界面16可自由修改出水管网设定压力、水泵轮换使用的间隔时间、出水管网超压保护压力、加减泵时间等，系统根据设定的压力以及实时反馈的压力自动调节水泵转速和水泵运行台数，使设备运行在高效节能的最佳状态。

具体的，所述变频控制柜还设有辅助保护功能，包括出水管网超压保护以及进水管网缺水保护等，通过人机界面可自由设定超压保护压力，当出水管网压力超过保护压力时通过可编程控制器自动控制水泵进行停机保护，该控制柜还带有故障自投功能，通过可编程控制器中程序编写，检测水泵运行状态，当水泵故障时自投投入备用泵，并且下次启动时还会自动避开故障泵，同时还可通过人机界面中对应水泵的自动投入开关人为屏蔽故障泵。

具体的，所述变频控制柜还预留国际标准的RS485通讯接口，带有支持预留远程监控接口功能，该控制柜中还设有备用启停功能，当PLC或人机界面出现损坏时，可通过外部按钮应急启停水泵。

实施例2：

请参阅图1～2，本实用新型实施例在实施例1的基础上，对一种水泵高效节能变频控制柜进行功能升级，具体为：

所述柜体13的顶部设有散热风扇1，散热风扇1装有防尘罩，用于柜体内部元器件散热。

该水泵高效节能变频控制柜根据现场的实际需求，通过人机界面自由调整设定压力，系统根据设定的压力自动调节水泵转速和水泵运行台数，使设备运行在高效节能的最佳状态；实现闭环控制，通过实时检测出水管网的反馈压力，通过PID调节器自动调节系统反馈压力和设定压力的差值，通过调整变频器输出频率使系统压力保持恒定；水泵启动时皆为软启动，大大降低了启动时的冲击电流，减少对供电系统的冲击，同时使系统管网压力能够呈线性变化，降低管网压力波动范围；具有备用应急启停功能，当PLC或人机界面出现损坏时，可通过外部按钮应急启停水泵，具有各种完善的保护功能。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种水泵高效节能变频控制柜，包括变频控制柜，其特征在于，所述变频控制柜上连接安装在水泵上出水管道上的压力传感器且变频控制柜上设置有调节输出频率的调节器，所述变频控制柜包括柜体（13）及安装在柜体（13）中的变频器（5）、可编程控制器（4）、人机界面（16）、断路器（6）、接触器（8）、中间继电器（10）、热继电器（9）以及主电路接线端子（2）、信号接线端子（12），主电路接线端子（2）分别与变频器（5）、断路器（6）、接触器（8）、热继电器（9）连接，主电路接线端子（2）还引出一路220V线路分别与变频器（5）的控制端子、可编程控制器（4）、接触器（8）的线圈、中间继电器（10）、开关电源（3）、人机界面（16）和信号接线端子（12）连接。

2.根据权利要求1所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述人机界面（16）中设有用于故障报警指示的故障指示灯以及报警流动条。

3.根据权利要求1所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述柜体（13）中设有保护装置，所述保护装置包括熔断器（7）和开关电源（3）：

所述熔断器（7）分别与可编程控制器（4）和按钮（17）相连接；

所述开关电源（3）分别与人机界面（16）和信号接线端子（12）连接。

4.根据权利要求1所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述柜体（13）中的可编程控制器（4）连接人机界面（16）。

5.根据权利要求1所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述变频控制柜中设有系统调节端口，所述系统调节端口为人机界面（16）。

6.根据权利要求1所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述变频控制柜还预留国际标准的RS485通讯接口。

7.根据权利要求1所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述柜体（13）的顶部设有散热风扇（1）。

8.根据权利要求7所述的水泵高效节能变频控制柜，其特征在于，所述散热风扇（1）装有防尘罩。