CN217642862U - 一种可降低用电器振动的节能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可降低用电器振动的节能系统，功率因数采样电路采集电网主电路的功率因数值，PLC根据该功率因数值控制交流接触器的通断，进而控制补偿电容组的投切与断开，实现了功率因数的控制，补偿了电网中流动的无功功率，降低了电网中因输送无功功率造成的电能损耗(因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等)；通过温度传感器检测感性负载的温度数据，通过降温风机对感性负载进行降温，通过数据显示装置对节能系统的相关数据进行可视化，通过无线通信装置将节能系统的相关数据网络传输至远端，通过数据存储装置将节能系统的相关数据存储。
Description
技术领域
本实用新型属电力行业技术领域，具体涉及一种可降低用电器振动的节能系统。
背景技术
在用电端配电系统中，电机、变压器等感性负载，感性负载在消耗有功功率时还会消耗无功功率，在运行过程中还需向感性负载提供相应的无功功率。
当电网的三相不平衡时，感性负载会产生振动而消耗有功功率，即，因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等电能损耗，因此，需一种可降低用电器振动的节能系统克服以上缺陷。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种可降低用电器振动的节能系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：当电网的三相不平衡时，感性负载会产生振动而消耗有功功率，即，因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等电能损耗。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种可降低用电器振动的节能系统，包括功率因数采样电路、PLC、交流接触器、补偿电容组、数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机；
所述PLC分别与所述数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机连接；
所述功率因数采样电路的输入端与电网主电路连接，所述功率因数采样电路的输出端与所述PLC连接；
所述PLC的控制端口与所述交流接触器的线圈的一端连接；所述交流接触器的线圈的另一端与220V市电的零线连接；
所述补偿电容组并联在三相输出线上；所述交流接触器的常开触点对应地设置在所述补偿电容组和所述三相输出线之间。
通过上述方案，功率因数采样电路采集电网主电路的功率因数值，PLC根据该功率因数值控制交流接触器的通断，进而控制补偿电容组的投切与断开，实现了功率因数的控制，补偿了电网中流动的无功功率，降低了电网中因输送无功功率造成的电能损耗(因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等)；通过温度传感器检测感性负载的温度数据，通过降温风机对感性负载进行降温，通过数据显示装置对节能系统的相关数据进行可视化，通过无线通信装置将节能系统的相关数据网络传输至远端，通过数据存储装置将节能系统的相关数据存储。
进一步的，所述无线通信装置为4G通信或5G通信。
通过上述方案，相较于其他的无线通信方式而言，4G通信或5G通信是数据传输距离最远、覆盖面最广的，更能适应本申请方案的环境。
进一步的，所述数据显示装置为LCD液晶显示屏。
通过上述方案，相较于其他显示屏而言，LCD液晶显示屏具有更高的分辨率和清晰度，更适应本申请方案的相关参数可视化。
进一步的，所述温度传感器为非接触式温度传感器。
通过上述方案，相较于接触式温度传感器而言，感性负载更适合用非接触式温度传感器进行温度检测。
进一步的，所述降温风机为工业冷风机。
通过上述方案，感性负载可能是体积偏大的用电设备，采用其他的降温风机可能无法达到理想效果，所以采用工业冷风机更为适合。
进一步的，所述数据存储装置为SD卡。
通过上述方案，数据存储装置采用SD卡的好处是能够快速拆卸备份，并且，其体积偏小，便于安装和日常维护等。
进一步的，还包括控制面板，所述控制面板与所述PLC连接。
通过上述方案，相较于按键设置而言，控制面板功能更全面，并且，操作更简单便捷，符合本申请方案的应用环境。
进一步的，所述控制面板为触摸屏。
通过上述方案，触摸屏相较于其他的控制面板而言，具备多元化和智能化等特点。
进一步的，还包括异常报警器，所述异常报警器与所述PLC连接。
通过上述方案，当温度传感器检测到温度数据异常时，可通过异常报警器进行相应的警示，并且，及时的报警可避免引起大型事故。
进一步的，所述异常报警器为LED闪光灯报警器。
通过上述方案，LED闪光灯报警方式是最为醒目的，可增大相关工作人员发现报警的概率。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：
本方案的一个创新点在于，功率因数采样电路采集电网主电路的功率因数值，PLC根据该功率因数值控制交流接触器的通断，进而控制补偿电容组的投切与断开，实现了功率因数的控制，补偿了电网中流动的无功功率，降低了电网中因输送无功功率造成的电能损耗(因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等)；通过温度传感器检测感性负载的温度数据，通过降温风机对感性负载进行降温，通过数据显示装置对节能系统的相关数据进行可视化，通过无线通信装置将节能系统的相关数据网络传输至远端，通过数据存储装置将节能系统的相关数据存储。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式的实施例1结构示意图。
图2是本实用新型具体实施方式的实施例2结构示意图。
图3是本实用新型具体实施方式的实施例3结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型的附图1-3，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：
电网的三相不平衡时，感性负载会产生振动而消耗有功功率，即，因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等电能损耗。
如图1所示，提出一种可降低用电器振动的节能系统，包括功率因数采样电路、PLC、交流接触器、补偿电容组、数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机；
所述PLC分别与所述数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机连接；
所述功率因数采样电路的输入端与电网主电路连接，所述功率因数采样电路的输出端与所述PLC连接；
所述PLC的控制端口与所述交流接触器的线圈的一端连接；所述交流接触器的线圈的另一端与220V市电的零线连接；
所述补偿电容组并联在三相输出线上；所述交流接触器的常开触点对应地设置在所述补偿电容组和所述三相输出线之间。
通过上述方案，功率因数采样电路采集电网主电路的功率因数值，PLC根据该功率因数值控制交流接触器的通断，进而控制补偿电容组的投切与断开，实现了功率因数的控制，补偿了电网中流动的无功功率，降低了电网中因输送无功功率造成的电能损耗(因电能质量不稳定导致电机发热发烫、震动等)；通过温度传感器检测感性负载的温度数据，通过降温风机对感性负载进行降温，通过数据显示装置对节能系统的相关数据进行可视化，通过无线通信装置将节能系统的相关数据网络传输至远端，通过数据存储装置将节能系统的相关数据存储。
进一步的，所述无线通信装置为4G通信(在2005年10月的ITU-RWP8F第17次会议上，ITU给了4G技术一个正式的名称IMT-Advanced。按照ITU的定义，当前的WCDMA、HSDPA等技术统称为IMT-2000技术；未来新的空中接口技术，叫做IMT-Advanced技术。IMT-Advanced标准继续依赖3G标准组织已发展的多项新定标准加以延伸，如IP核心网、开放业务架构及IPv6。同时，其规划又必须满足整体系统架构能够由3G系统演进到未来4G架构的需求。)或5G通信(第五代移动通信技术(英语：5th Generation Mobile Communication Technology简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景，即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。增强移动宽带(eMBB)主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验；超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求；海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。为满足5G多样化的应用场景需求，5G的关键性能指标更加多元化。ITU定义了5G八大关键性能指标，其中高速率、低时延、大连接成为5G最突出的特征，用户体验速率达1Gbps，时延低至1ms，用户连接能力达100万连接/平方公里。2018年6月3GPP发布了第一个5G标准(Release-15)，支持5G独立组网，重点满足增强移动宽带业务。2020年6月Release-16版本标准发布，重点支持低时延高可靠业务，实现对5G车联网、工业互联网等应用的支持。Release-17(R17)版本标准将重点实现差异化物联网应用，实现中高速大连接，计划于2022年6月发布。)。
通过上述方案，相较于其他的无线通信方式而言，4G通信或5G通信是数据传输距离最远、覆盖面最广的，更能适应本申请方案的环境。
进一步的，所述数据显示装置为LCD液晶显示屏(为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。功耗很低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。)。
通过上述方案，相较于其他显示屏而言，LCD液晶显示屏具有更高的分辨率和清晰度，更适应本申请方案的相关参数可视化。
进一步的，所述温度传感器为非接触式温度传感器(它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射，从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率，ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。非接触测温优点：测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温，主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展，辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展，700℃以下直至常温都已采用，且分辨率很高。)。
通过上述方案，相较于接触式温度传感器而言，感性负载更适合用非接触式温度传感器进行温度检测。
进一步的，所述降温风机为工业冷风机(降温原理是:当风机运行时进入腔内产生负压，使机外空气流过多孔湿润的湿帘表面迫使过帘空气的干球温度降至接近于机外空气的湿球温度，即冷风机出口冷风机，点击放大高清图的干球温度比室外干球温度低5-12℃(干热地区可达15℃)，空气愈干热，其温差愈大，降温效果越好。由于空气始终是从室外引进室内，(这时候叫正压系统)所以能保持室内空气的新鲜；同时由于该机利用蒸发降温原理，因此具有降温和增湿的双重功能(相对温度可达75％左右)，在纺织、针织等车间使用，不但能改善降温增温条件，而且还能净化空气，减少针纺过程中的针断丝率，提高针纺织产品的质量。冷风机(蒸发式冷气机)的四周装有使用特种材料的蜂窝状湿帘，具有很大的表面积，通过水循环系统对湿帘不断增湿；在湿帘冷风机内装有高效低噪节能风机，当风机运行时，湿帘冷风机的产生负压，使机外空气流经多孔湿润的湿帘进入机内，由于湿帘上水的蒸发吸收热量，迫使统经湿帘的空气降温。同时由于湿帘上的水向流经湿帘的空气蒸发，增大了空气的湿度，因此湿帘冷风机具有降温增湿的双重功能。帘不断增湿；在湿帘冷风机内装有高效低噪节能风机，当风机运行时冀水冷风机点放大，湿帘冷风机的产生负压，使机外空气流经多孔湿润的湿帘进入机内，由于湿帘上水的蒸发吸收热量，迫使统经湿帘的空气降温。同时由于湿帘上的水向流经湿帘的空气蒸发，增大了空气的湿度，因此湿帘冷风机具有降温增湿的双重功能。冷风吹出来的效果就像人站在海边的感觉，舒适凉爽。)。
通过上述方案，感性负载可能是体积偏大的用电设备，采用其他的降温风机可能无法达到理想效果，所以采用工业冷风机更为适合。
进一步的，所述数据存储装置为SD卡(是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理(外语缩写PDA)和多媒体播放器等。SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种基于半导体闪存工艺的存储卡，1999年由日本松下主导概念，参与者东芝和美国SanDisk公司进行实质研发而完成。2000年这几家公司发起成立了SD协会(Secure Digital Association简称SDA)，阵容强大，吸引了大量厂商参加。其中包括IBM，Microsoft，Motorola，NEC、Samsung等。在这些领导厂商的推动下，SD卡已成为目前消费数码设备中应用最广泛的一种存储卡。SD卡具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡，它比MMC卡多了一个进行数据著作权保护的暗号认证功能(SDMI规格)，读写速度比MMC卡要快4倍，达2M/秒。)。
通过上述方案，数据存储装置采用SD卡的好处是能够快速拆卸备份，并且，其体积偏小，便于安装和日常维护等。
实施例2：
如图2所示，在实施例1的基础上进一步的，还包括控制面板，所述控制面板与所述PLC连接。
通过上述方案，相较于按键设置而言，控制面板功能更全面，并且，操作更简单便捷，符合本申请方案的应用环境。
进一步的，所述控制面板为触摸屏(从市场概念来讲，就是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是发展触摸屏，发展KIOSK，发展KIOSK网络，努力形成中国触摸产业的原因。从技术原理角度来讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的，因此它必须通过材料科技来解决透明问题，像数字化仪、写字板、电梯开关，它们都不是触摸屏；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不需要第二个动作，不像鼠标，是相对定位的一套系统，我们可以注意到，触摸屏软件都不需要光标，有光标反倒影响用户的注意力，因为光标是给相对定位的设备用的，相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要；再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置，各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。)。
通过上述方案，触摸屏相较于其他的控制面板而言，具备多元化和智能化等特点。
实施例3：
如图2所示，在实施例2的基础上进一步的，还包括异常报警器，所述异常报警器与所述PLC连接。
通过上述方案，当温度传感器检测到温度数据异常时，可通过异常报警器进行相应的警示，并且，及时的报警可避免引起大型事故。
进一步的，所述异常报警器为LED闪光灯报警器(是ATC51系列单片机构成小型微机检测系统，以改传统的领先纯硬件实现报警功能的电路，使得整机的无器件大大减少，可靠性大大提高，输入回路采用光电隔离器，使得CPU和外电路实现完全隔离。输入倍均为常开无源输入方式，该报警器采用内蜂鸣器音响和面板指示闪烁及后端子输出无源触点方式，实现三态报警。本系列仪表采用进门优质无器件，结构设计合理，具有性能优越，工作可靠、寿命长、维修方便等特点，深受广大用户的信赖。)。
通过上述方案，LED闪光灯报警方式是最为醒目的，可增大相关工作人员发现报警的概率。
值得注意的是：本方案中的功率因数采样电路、PLC、交流接触器、补偿电容组、数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机等均为现有技术中的电路或装置，本方案的创新不在于单个的电路上，而是数个电路或装置的配合使用来实现我们的发明创造目的。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，包括功率因数采样电路、PLC、交流接触器、补偿电容组、数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机；
所述PLC分别与所述数据存储装置、无线通信装置、数据显示装置、温度传感器、降温风机连接；
所述功率因数采样电路的输入端与电网主电路连接，所述功率因数采样电路的输出端与所述PLC连接；
所述PLC的控制端口与所述交流接触器的线圈的一端连接；所述交流接触器的线圈的另一端与220V市电的零线连接；
所述补偿电容组并联在三相输出线上；所述交流接触器的常开触点对应地设置在所述补偿电容组和所述三相输出线之间。
2.如权利要求1所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述无线通信装置为4G通信或5G通信。
3.如权利要求1所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述数据显示装置为LCD液晶显示屏。
4.如权利要求1所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述温度传感器为非接触式温度传感器。
5.如权利要求1所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述降温风机为工业冷风机。
6.如权利要求1所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述数据存储装置为SD卡。
7.如权利要求6所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，还包括控制面板，所述控制面板与所述PLC连接。
8.如权利要求7所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述控制面板为触摸屏。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，还包括异常报警器，所述异常报警器与所述PLC连接。
10.如权利要求9所述的一种可降低用电器振动的节能系统，其特征在于，所述异常报警器为LED闪光灯报警器。
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2022
- 2022-01-25 CN CN202220209946.9U patent/CN217642862U/zh active Active
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