CN2533301Y

CN2533301Y - 复合式泵变频控制装置

Info

Publication number: CN2533301Y
Application number: CN 01268171
Authority: CN
Inventors: 朱明聪
Original assignee: AIDELI SCRENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: AIDELI SCRENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-01-29
Anticipated expiration: 2011-10-25

Abstract

本实用新型是关于一种复合式泵变频控制装置，其包括有一控制单元、一与控制单元连线并供显示及条件/功能设定的显示/设定单元、一同时连接控制单元及泵的电源控制单元；其中：该控制单元进一步外接压力传感器、压力开关，可配合显示/设定单元选择恒压或压差控制模式，又显示/设定单元包括有一按键组，可供设定压力值，当装置在恒压控制模式下，将透过压力传感器感知实际压力，并与设定值进行比对，而透过补偿再输出驱动泵作恒压运转；以上述设计可供使用者视实际操作需要及水压状况，选择恒压/压差控制模式及各项参数，借以兼顾操作与使用的方便性。

Description

复合式泵变频控制装置

技术领域

本实用新型是关于一种复合式泵变频控制装置，尤指一种可视实际需要自由切换恒压或压差控制模式，并可设定调整各项参数以符合实际需要的泵变频控制装置。

背景技术

由于大楼林立，在供水系统方面，传统的直接供水方式因受限于水压，无法应用于高楼大厦，故须有必要的因应措施，以往的供水系统大致如下列：

1.高架给水：利用重力原理，将水抽至大厦顶楼的水塔中，再分配予各住户。此种方式须考虑水塔对大楼的结构负荷，同时亦在防水问题。

2.自动加压：是利用泵配合压力开关、压力桶进行加压。

3.定速水加压：利用稳压阀以稳定水压。

4.恒压式变频控制：以一般的变频器连接控制装置，配合压力传感器的侦测比对，使供水管路达恒压的目的。

前述各种供水加压方式，目前是以「自动加压」及「恒压式变频控制」为最常见，但前者可能造成马达启动频繁而十分耗电，后者则须另外连接一主要的控制电路，不仅体积大，使用成本亦高。且「自动加压」及「恒压式变频控制」虽为既有供水系统所经常运用，但却为分别独立的系统，事实上，针对各种不同的供水状况，其二者各有擅长，惟既有系统并未整合前述两种技术。

由上述可知，既有加压供水方式仍存在诸多缺陷，犹待进一步检讨，并谋求解决之道。

实用新型的内容

因此，本实用新型主要目的在提供一种可自由切换恒压或压差控制模式，且体积小成本低的泵变频控制装置。

为达成前述目的采取的技术手段是令前述控制装置包括有：

一控制单元；

一显示/设定单元，是与控制单元连线；

一电源控制单元，是同时连接控制单元及泵；其特征在于：

该控制单元主要由一微处理器构成，其以多组输入/输出接脚与该显示/设定单元连接，该微处理器输入接脚分别连接压力传感器、压力开关，且另以输出接脚与该电源控制单元和泵马达的各组线圈连接。

又显示/设定单元包括有一显示器和一按键组。

所述的按键组可供设定压力值，当装置在恒压控制模式下，将透过压力传感器感知实际压力，并与设定值进行比对，而透过补偿再输出驱动泵作恒压运转；

又如装置是在压差控制模式下，将配合压力开关进行压差控制；

前述设计已有效整合恒压及压差控制模式，供使用者视实际需要选择控制模式；又前述装置是与变频器电源控制单元整合于一体，不仅体积小，且可显著降低成本。

前述控制单元可根据控制单元的输出信号，以调整马达转速作恒压控制及缓冲启动等功能外，当负载出现过电流、过电压或温度过高时，将产生相关讯息回授予控制单元，由其中断泵工作，以确保安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型的内容做进一步的详细说明：

图1是本实用新型的方块图。

图2是本实用新型在恒压控制模式下的工作流程图。

图3是本实用新型在压差控制模式下的工作流程图。

图4是本实用新型的详细电路图。

图5是本实用新型的启动模式工作流程图。

具体实施例

有关本实用新型的结构部分，请参阅图1所示，其包括有：

一控制单元10；

一显示/设定单元20，是与前述控制单元10连线而供显示及设定相关参数及功能选择；

一电源控制单元30，是同时连接前述控制单元10及泵；其中：

该显示/设定单元20至少包括有一显示器21及一设定按键组22，其中设定按键组22至少包括有：

一启动/停止键：当装置设定由按键组控制时，用以启动或停止泵运转；

一恒压模式选择键：供使用者选择恒压控制模式；

一压差模式选择键：供使用者选择压差控制模式；

一停水点设定键：供使用者设定漏水补偿的时间间响应；

一记忆键：可记忆恒压/压差模式下的设定参数及停水点设定的时间参数，作为停电复电后的启动依据。

又控制单元10主要是由微处理器构成，除与前述显示/设定单元20、电源控制单元30连接外，其内部内建有以下元件及功能：

一存储器；

一模式控制工作流程；

一压力上限设定调整功能；

一显示倍率调整功能；

一压力传感器输入信号选择功能；

一自动/手动启动模式选择功能；

一端子/键盘启动选择功能；

一传感器输入端子；

一控制端子埠；

其中该模式控制工作流程包括有恒压控制模式及压差控制模式，该恒压控制模式的工作流程请参阅图2所示：

当使用者透过显示/设定单元20将装置参数设定为恒压运转模式，则装置即配合压力传感器作回授控制，其中压力传感器可选择0～5V、0～10V、4～20mA等不同规格元件来配合使用，遂装置可根据压力传感器的读值与使用者所设定的压力值进行比较，若实际压力大或等于设定压力时，则装置停止运转，若实际压力小于设定压力则判断泵是否抽得到水，或侦测水压是否低于设定的压力值达一定比例本实施例以10％为准，若是持续一段时间后，则装置停止运转，表示此时水池无水，于一适当长时间后装置将重新起动，重复此动作直至水池有水或水压高于设定压力值的一定比例以上时才终止无水侦测。

前述运转模式下并将同时侦测泵是否有漏水现象，当装置以维持设定压力为前提时，而装置运转低于某一频率如低于42Hz时，则装置将令电源控制单元30中断供电，以便使泵停止运转；

至于前述漏水侦测功能可由使用者自行设定频率，以改变漏水侦测的灵敏度，其设定范围为30Hz～65Hz。若无漏水现象则装置启动运转至压力设定值，以保持恒定压力。

又使用者如透过显示/设定单元20选择压差控制模式，控制单元10的执行的工作流程是请参阅图3所示：

当使用者将操作功能设为压差模式并按记忆键时，装置是由控制单元10配合压力开关工作，当压力开关导通时表示泵的压力到达压力开关的规格值，则装置即停止运转，若压力降至压力开关规格值以下时，压力开关截止，而装置即透过缓冲启动功能启动泵运转，而达到定速控制目的。

又关于前述电路的详细构造，请参阅图4所示，该控制单元10主要由一微处理器U3构成，其以多组输入/输出接脚透过连接器KEY与显示/设定单元20(本图中未示)连接，微处理器U3的输入接脚分别连接压力传感器、压力开关(本图中未示)，又微处理器U3的输出接脚是透过一连接器J3与泵马达的各组线圈连接。

再微处理器U3另以一输出接脚与该电源控制单元30连接，该电源控制单元30包括一电晶体Q1、一受控于电晶体Q1的继电器RY1，其中：

继电器RY1的共同接点C及两开关接点A、B是分别连接至图右下角所示的连接器CN2，用以与泵连接，以控制其电源开关。

以前述微处理器U3配合电源控制单元30的设计，将具有以下的工作特性：

一.缓冲启动：是利用变频器的原理及优点，使泵启动加速平缓，不会产生水锤效应。

二.变频器驱动：配合微处理器采用变频驱动，其具有无接点、无火花，且用多少水耗多少电，可经常低速运转，振动小且安静寿命长等优点。

三.过电压、电流及过热保护：如有过电压、电流及温度过高等状况时均会跳脱保护，并将讯息显示于显示器上，以利于维护人员排除。

至于前述电路整体系统的启动流程请参阅图5所示，主要是由控制单元10执行，首先是显示及键盘处理程序，其外接的保险开关是否导通，如导通则在显示器上显示SF字樣，使用者可经由显示/设定单元20的按键组设定压力值及选择恒压或压差模式运转，并可记忆所设的参数值，若装置选择在自动启动模式，则于停电复归后装置将自动启动并执行原设定的参数，若装置参数设为恒压模式，则以恒压起动，若参数设定为压差则以压差启动。

而在装置正常运作的状况下，控制单元10可执行包括以下功能的水况管理：

一.恒压供水：配合压力传感器供使用者自行设定一压力值，使供水泵输出恒定的压力。

二.无水断电：此一功能在水池无水，泵抽不到水或低于设定压力一定比例且持续一段时间2分钟时，装置将在显示器上显示过载OL并停止马达运转，其须过一适当长时间如10分钟后再自行启动马达，并持续此动作直到水池有水或高于设定压力值的一定比例以上，才终止此模式。

三.漏水侦测补偿：当装置在恒压模式下，若泵马达运转频率低于一设定值如42Hz停止运转后，再启动不以恒压设定值为启动点，改依低于1/2恒压设定值启动，如此可避免启动频繁或泵不停运转，以防止浪费能源及马达过热烧毁。

四.无水断电，再启动：当水池无水或装置低于设定压力值达10％以上时马达断电，若此时马达抽到水了或系统高于设定压力值10％以上时，则马达即再起动。

五.水位控制：当装置选择在端子启动模式时，可配合水位开关做水位控制。

由上述说明可看出本实用新型的整体构造型态及其工作原理，以该等设计至少具备以下优点：

1.有效整合变频器及控制主机：由于本实用新型是将变频器及控制电路部分整合为一，其不仅有助于缩小体积，且具有结构简单、施工容易及大幅降低成本等优点。

2.兼具恒压/压差控制模式：同时具备恒压控制模式及压差控制模式，可供使用者视实际需要或供水状况自由选择所需的控制模式，而令供水作业更趋顺遂。

3.运转效率高：本实用新型配合微处理器采取变频方式控制泵运转，兼具有缓冲启动、变频器驱动及过电压、过电流、过温保护等功能，而可有效提高运转效率。

Claims

1.一种复合式泵变频控制装置，其包括有：

一控制单元；

一显示/设定单元，是与控制单元连线；

一电源控制单元，是同时连接控制单元及泵；其特征在于：

该控制单元主要由一微处理器构成，其以多组输入/输出接脚与该显示/设定单元连接，该微处理器输入接脚分别连接压力传感器、压力开关，且另以输出接脚与该电源控制单元和泵马达的各组线圈连接；

又显示/设定单元包括有一显示器及一按键组。

2.如权利要求1所述的复合式泵变频控制装置，其特征在于：该电源控制单元包括有一受控于控制单元的电晶体、一受控于电晶体的继电器；其中：继电器是以其开关接点控制泵电源。

3.如权利要求1或2所述的复合式泵变频控制装置，其特征在于：该控制单元是由一微处理器构成，该微处理器内建有下列元件：

一存储器；

一传感器输入埠；

一控制端子埠；及

一模式控制工作流程；

一压力上限设定调整功能；

一显示倍率调整功能；

一压力传感器输入信号选择功能；

一自动/手动启动模式选择功能；

一端子/键盘启动选择功能。