CN219795525U - 反应器循环气压缩机的变频控制系统 - Google Patents

Abstract

一种反应器循环气压缩机的变频控制系统，包括：电源模块、变频模块、变频辅助模块和压缩机本体；变频模块分别与电源模块和压缩机本体连接，变频辅助模块通过两个触点连接至变频模块上，电源模块为该变频控制系统供电；变频模块，用于根据输入的控制命令控制压缩机本体以低于工频的频率运行；变频辅助模块，用于辅助变频模块对压缩机本体的运行和停止进行控制，以及对压缩机的运行状态进行指示。本实用新型能够通过调节频率降低循环气压缩机风机出口的压力，进而降低因电机超载发生停机故障的概率。

Description

反应器循环气压缩机的变频控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，特别涉及一种反应器循环气压缩机的变频控制系统。

背景技术

在聚合车间生产聚丙烯时，通常将气相罐中的气相丙烯通过循环气压缩机压缩后进入气相反应器中，气相反应器中加有催化剂，通过催化剂聚合生成聚丙烯。

目前对压缩机进行控制时通常采用的是软启动方式，这只保证了电机正常启动后转为工频50HZ运行，不参与工艺控制。然而，气相反应器因进料组分、反应波动等因素的变化会造成气相组分的变化，进而导致气相分子量的变化，而循环气压缩机压缩比是一定的，这就导致循环气压缩机风机出口的压力过高，电机需要满载运行，当工况出现不稳定时电机就会发生超载停机的故障。

发明内容

有鉴于此，针对以上不足，有必要提出一种反应器循环气压缩机的变频控制系统，能够降低循环气压缩机风机出口的压力，进而降低因电机超载发生停机故障的概率。

一种反应器循环气压缩机的变频控制系统，包括：电源模块、变频模块、变频辅助模块和压缩机本体；

所述变频模块分别与所述电源模块和所述压缩机本体连接，所述变频辅助模块通过两个触点连接至所述变频模块上，所述电源模块为该变频控制系统供电；

所述变频模块，用于根据输入的控制命令控制所述压缩机本体以低于工频的频率运行；

所述变频辅助模块，用于辅助变频模块对所述压缩机本体的运行和停止进行控制，以及对压缩机的运行状态进行指示。

优选的，所述电源模块包括三相交流电源和三组电源开关，每一组电源开关的一端连接一相交流电源，另一端与所述变频模块连接。

优选的，所述变频模块包括：三组变频开关、变频器和三组电抗器；

所述变频器一端与所述三组变频开关连接，另一端与所述三组电抗器的一端连接，该三组电抗器的另一端连接至所述压缩机本体的电机上。

优选的，所述变频辅助模块包括：变频电源控制电路、变频器调频控制电路、信号发送电路和状态指示电路，且该变频器电源控制电路、变频器调频控制电路、信号发送电路和状态指示电路之间通过并联方式连接；

所述变频器电源控制电路，用于对所述变频器的通断进行控制；

所述变频器调频控制电路，用于对所述变频器内的调频电路的通断进行控制；其中，所述调频电路用于表征对压缩机本体的运行频率进行调节的电路；

所述信号发送电路，用于向中控室发送所述变频器处于正常状态的运行信号或处于异常状态的故障信号；

所述状态指示电路，用于分别点亮中控室和现场的对应当前变频器所处工作状态的指示灯。

优选的，所述变频器电源控制电路包括接触器，该接触器的两端分别连接在所述变频辅助模块的两个触点上，以通过该接触器的通断控制所述变频器电源的通断。

优选的，所述变频器调频控制电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第一继电器；

所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第六开关、第七开关和第一继电器串联连接，所述第五开关并联于所述第六开关的两端，且第一开关的另一端与继电器的另一端分别与所述变频辅助模块的两个触点连接。

优选的，所述信号发送电路包括：运行信号发送器、故障信号发送器、第二继电器和第三继电器；

所述运行信号发送器的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第二继电器的一端连接，该第二继电器的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接；

所述故障信号发送器的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第三继电器的一端连接，该第三继电器的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接。

优选的，所述状态指示电路包括：第八开关、第九开关、第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯；其中，所述第一指示灯和所述第二指示灯为安装于中控室的指示灯，所述第三指示灯和所述第四指示灯为安装于现场的指示灯；

所述第八开关的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第一指示灯的一端连接，该第一指示灯的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接，所述第二指示灯并联于所述第一指示灯的两端；

所述第九开关的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第三指示灯的一端连接，该第三指示灯的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接，所述第四指示灯并联于所述第三指示灯的两端；

在变频控制过程正常时，所述第一指示灯和所述第三指示灯点亮，以分别提示中控室和现场的工作人员当前变频过程正常；

在变频控制过程异常时，所述第二指示灯和所述第四指示灯点亮，以分别提示中控室和现场的工作人员当前变频过程异常。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的反应器循环气压缩机的变频控制系统包括了电源模块、变频模块、变频辅助模块和压缩机本体，变频模块可以根据输入的控制命令控制压缩机本体以低于工频的频率运行，如此能够降低压缩机电机的转速，从而降低循环气压缩机风机出口的压力。而循环气压缩机风机出口的压力降低后，电机不需要一直处于满载运行的状态，因此能够降低电机因超载而发生停机的概率。此外，变频辅助模块能够辅助变频模块对压缩机的运行状态进行控制和指示，如此能够及时提醒工作人员当前压缩机的工作状态，进而提高设备运行的安全性。

附图说明

图1为实施例提供的一种反应器循环气压缩机的变频控制系统的示意图；

图2为实施例提供的一种反应器循环气压缩机的变频控制系统的控制电路图；

图中：电源模块10、变频模块20、变频辅助模块30、变频器电源控制电路301、变频器调频控制电路302、信号发送电路303、状态指示电路304、压缩机本体40、交流电源L1/L2/L3、电源开关QF1、变频开关KM1、变频器VVVF、变频器的控制芯片U、电抗器L、电机M、接触器KM、第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8、第九开关K9、第一继电器KA1、第二继电器KA2、第三继电器KA3、运行信号发送器U1、故障信号发送器U2、第一指示灯D1、第二指示灯D2、第三指示灯D3、第四指示灯D4。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通 技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种反应器循环气压缩机的变频控制系统，该系统可以包括：电源模块10、变频模块20、变频辅助模块30和压缩机本体40；

变频模块20分别与电源模块10和压缩机本体40连接，变频辅助模块30通过两个触点连接至变频模块20上，电源模块10为该变频控制系统供电；

变频模块20，用于根据输入的控制命令控制压缩机本体40以低于工频的频率运行；

变频辅助模块30，用于辅助变频模块20对压缩机本体40的运行和停止进行控制，以及对压缩机的运行状态进行指示。

本实施例中，变频模块20中包括对变频过程进行控制的控制芯片，能够实现对压缩机的变频控制。比如，为了降低压缩机风机出口出的压力，通常会通过变频模块20将交流电频率转换为40HZ左右，该频率能够满足压缩机的工作要求，而且由于其低于工频50HZ，因此其能够降低压缩机电机的转速，从而能够降低压缩机风机出口的压力。这样，压缩机的电机就不需要一直处于满载运行的状态，从而也就不容易因超载运行而发生故障。

变频辅助模块30是用于辅助变频模块20对压缩机的变频过程进行控制的，其上有两个触点，实际中该两个触点连接至变频模块20中的控制芯片上，以实现对变频模块20的辅助控制功能。

参见图2，一种实施例中，电源模块10可以包括三相交流电源L1/L2/L3和三组电源开关QF1，每一组电源开关QF1的一端连接一相交流电源L1/L2/L3，另一端与变频模块20连接。本实施例中，三组电源开关QF1能够对输入的三相交流电进行通断控制，能够保证三相交流电源L1/L2/L3供电的安全性。在一种实施例中，该三组电源开关QF1可以为空气开关。

需要指出的是，图中与三相交流电源L1/L2/L3并排的是零线N。

参见图2，变频模块20可以包括：三组变频开关KM1、变频器VVVF和三组电抗器L；

变频器VVVF一端与三组变频开关KM1连接，另一端与三组电抗器L的一端连接，该三组电抗器L的另一端连接至压缩机本体40的电机M上。

本实施例中，通过三组变频开关KM1，能够对进入变频器VVVF中的电流通断进行控制，保证输入电流的安全性。而安装于变频器VVVF后面的电抗器L能够对变频器VVVF起到保护作用，降低变频器VVVF被损坏的可能。

对于变频器VVVF来说，连接到变频器VVVF的三相交流主电源，通过整流桥，将交流电变成直流电给逆变器供电，然后逆变器将直流转换成受控的 PWM 交流波形，从而为电机提供受控的可变输出交流电，实现对电机的调速运行。容易理解的是，上述整流、直流转交流波形等过程由集成在变频器VVVF内部的电路实现。变频器VVVF根据输入的控制指令将输入的工频交流电转换为低频的交流电提供给压缩机的电机，如此，通过电机速度的变化来改变风机出口压力，实现在满足流量、压力的前提下，用变频调节因组分变化引起的压力波动，保证风机的平稳运行。

容易理解的是，如图2中变频器VVVF是包括图中所表示的变频器VVVF以及与其右边所连接的部分，其中右边所连接的部分为变频器VVVF的控制芯片U，变频辅助控制模块通过触点连接在该控制芯片上。

在一种实施例中，变频辅助模块30可以包括：变频器电源控制电路、变频器调频控制电路、信号发送电路和状态指示电路，且该变频器电源控制电路、变频器调频控制电路、信号发送电路和状态指示电路之间通过并联方式连接；

变频器电源控制电路，用于对变频器VVVF的通断进行控制；

变频器调频控制电路，用于对变频器VVVF内的调频电路的通断进行控制；其中，调频电路用于表征对压缩机本体40的运行频率进行调节的电路；

信号发送电路，用于向中控室发送变频器VVVF处于正常状态的运行信号或处于异常状态的故障信号；

状态指示电路，用于分别点亮中控室和现场的对应当前变频器VVVF所处工作状态的指示灯。

本实施例中，为了辅助变频器VVVF对变频过程进行控制，以及适应实际的工况需要，考虑通过并联变频器电源控制电路、变频器调频电路、信号发送电路和状态指示电路等来实现辅助控制。

需要支出的是，上述各电路可以通过实际现场的端子排的线柱进行连接构成。

变频器电源控制电路能够对变频器VVVF的通断进行控制，从而能够根据现场的启动和运行过程，及时对变频器VVVF的通断进行控制。具体地，在一种实施例中，该变频器电源控制电路可以由一个接触器KM构成，该接触器KM的两端分别连接在变频辅助模块30的两个触点上，以通过该接触器KM的通断控制变频器电源的通断。比如，可以通过该接触器KM控制变频开关KM1的通断，以实现对变频器VVVF通断的控制。

变频器调频控制电路能够对变频器VVVF内的调频电路的通断进行控制，即能够通过该电路控制调频过程的执行和停止。比如，参见图2，在一种实施例中，变频器调频控制电路可以包括：第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7和第一继电器KA1；

第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第六开关K6、第七开关K7和第一继电器KA1串联连接，第五开关K5并联于第六开关K6的两端，且第一开关K1的另一端与继电器的另一端分别与变频辅助模块30的两个触点连接。

本实施例中，第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3均用于保护电路，以及保护现场的安全，任何一个开关被触发均断开该电路，即断开变频控制过程。第四开关K4为停止按钮，正常工作状态时该开关闭合，按动该开关时可以随时断开该电路，即停止设备的运行。第六开关K6为按钮式开关，按住时闭合，松开即断开。在启动时按动该按钮，启动信号传送至第一继电器KA1，第一继电器KA1控制第五开关K5和第七开关K7闭合形成通路，进而执行变频控制过程。

信号发送电路能够根据工况向中控室发送指示当前运行状态的信号。比如，参见图2，在一种实施例中，信号发送电路可以包括：运行信号发送器U1、故障信号发送器U2、第二继电器KA2和第三继电器KA3；

运行信号发送器U1的一端与变频辅助模块30的一个触点连接，另一端与第二继电器KA2的一端连接，该第二继电器KA2的另一端与变频辅助模块30的另一个触点连接；

故障信号发送器U2的一端与变频辅助模块30的一个触点连接，另一端与第三继电器KA3的一端连接，该第三继电器KA3的另一端与变频辅助模块30的另一个触点连接。

本实施例中，发送正常运行信号的电路和发送故障信号的电路通过并联连接在变频辅助模块30的两个触点上。运行信号发送器U1和故障信号发送器U2用于对当前设备的运行状态进行监测，当设备运行正常时，第二继电器KA2控制运行信号发送器U1向中控室发送设备正常运行的信号，当设备运行出现故障时，第三继电器KA3控制故障信号发送器U2向中控室发送设备运行出现故障的信号。如此能够在设备运行出现故障时及时通知工作人员采取应对措施。

状态指示电路能够通过指示灯分别向中控室和现场展示当前设备所处的工作状态。具体地，参见图2，状态指示电路可以包括：第八开关K8、第九开关K9、第一指示灯D1、第二指示灯D2、第三指示灯D3和第四指示灯D4；其中，第一指示灯D1和第二指示灯D2为安装于中控室的指示灯，第三指示灯D3和第四指示灯D4为安装于现场的指示灯；

第八开关K8的一端与变频辅助模块30的一个触点连接，另一端与第一指示灯D1的一端连接，该第一指示灯D1的另一端与变频辅助模块30的另一个触点连接，第二指示灯D2并联于第一指示灯D1的两端；

第九开关K9的一端与变频辅助模块30的一个触点连接，另一端与第三指示灯D3的一端连接，该第三指示灯D3的另一端与变频辅助模块30的另一个触点连接，第四指示灯D4并联于第三指示灯D3的两端；

在变频控制过程正常时，第一指示灯D1和第三指示灯D3点亮，以分别提示中控室和现场的工作人员当前变频过程正常；

在变频控制过程异常时，第二指示灯D2和第四指示灯D4点亮，以分别提示中控室和现场的工作人员当前变频过程异常。

本实施例中，通过两组分别安装在现场和中控室的指示灯，能够分别提示中控室和现场的工作人员当前设备的运行状态，以在设备出现故障时能够及时采取应对措施。

容易理解的是，当变频控制过程正常时，运行信号发送器U1、第一指示灯D1和第三指示灯D3可以均有第二继电器KA2控制执行各自的功能。同理，当变频控制过程异常时，故障信号发送器U2、第二指示灯D2和第四指示灯D4可以均有第三继电器KA3控制执行各自的功能。

在一种实施例中，还可以在变频模块20和电抗器L之间接入万用表，以对从变频器VVVF出来后的电流进行检测。

根据实际的运行检测得到：反应器循环气压缩机的风机改变频后运行62kw，工频运行时为148kw，每台节约86kw，实际运行时同时有两台进行工作，如此两台运行172KWh*0.45元*24H*30天=55728元，即一个月即可节省55728元。因此，本方案还可以大大节省耗电成本。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，包括：电源模块、变频模块、变频辅助模块和压缩机本体；

所述变频模块分别与所述电源模块和所述压缩机本体连接，所述变频辅助模块通过两个触点连接至所述变频模块上，所述电源模块为该变频控制系统供电；

所述变频模块，用于根据输入的控制命令控制所述压缩机本体以低于工频的频率运行；

所述变频辅助模块，用于辅助所述变频模块对所述压缩机本体的运行和停止进行控制，以及对压缩机的运行状态进行指示。

2.根据权利要求1所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述电源模块包括三相交流电源和三组电源开关，每一组电源开关的一端连接一相交流电源，另一端与所述变频模块连接。

3.根据权利要求2所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述变频模块包括：三组变频开关、变频器和三组电抗器；

所述变频器一端与所述三组变频开关连接，另一端与所述三组电抗器的一端连接，该三组电抗器的另一端连接至所述压缩机本体的电机上。

4.根据权利要求3所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述变频辅助模块包括：变频器电源控制电路、变频器调频控制电路、信号发送电路和状态指示电路，且该变频器电源控制电路、变频器调频控制电路、信号发送电路和状态指示电路之间通过并联方式连接；

所述变频器电源控制电路，用于对所述变频器的通断进行控制；

所述变频器调频控制电路，用于对所述变频器内的调频电路的通断进行控制；其中，所述调频电路用于表征对压缩机本体的运行频率进行调节的电路；

所述信号发送电路，用于向中控室发送所述变频器处于正常状态的运行信号或处于异常状态的故障信号；

所述状态指示电路，用于分别点亮中控室和现场的对应当前变频器所处工作状态的指示灯。

5.根据权利要求4所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述变频器电源控制电路包括接触器，该接触器的两端分别连接在所述变频辅助模块的两个触点上，以通过该接触器的通断控制所述变频器电源的通断。

6.根据权利要求4所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述变频器调频控制电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第一继电器；

所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第六开关、第七开关和第一继电器串联连接，所述第五开关并联于所述第六开关的两端，且第一开关的另一端与继电器的另一端分别与所述变频辅助模块的两个触点连接。

7.根据权利要求4所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述信号发送电路包括：运行信号发送器、故障信号发送器、第二继电器和第三继电器；

所述运行信号发送器的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第二继电器的一端连接，该第二继电器的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接；

所述故障信号发送器的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第三继电器的一端连接，该第三继电器的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接。

8.根据权利要求4所述的反应器循环气压缩机的变频控制系统，其特征在于，所述状态指示电路包括：第八开关、第九开关、第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯；其中，所述第一指示灯和所述第二指示灯为安装于中控室的指示灯，所述第三指示灯和所述第四指示灯为安装于现场的指示灯；

所述第八开关的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第一指示灯的一端连接，该第一指示灯的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接，所述第二指示灯并联于所述第一指示灯的两端；

所述第九开关的一端与所述变频辅助模块的一个触点连接，另一端与所述第三指示灯的一端连接，该第三指示灯的另一端与所述变频辅助模块的另一个触点连接，所述第四指示灯并联于所述第三指示灯的两端；

在变频控制过程正常时，所述第一指示灯和所述第三指示灯点亮，以分别提示中控室和现场的工作人员当前变频过程正常；

在变频控制过程异常时，所述第二指示灯和所述第四指示灯点亮，以分别提示中控室和现场的工作人员当前变频过程异常。