CN2906425Y - 一种智能自动跟踪控制节电器 - Google Patents

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CN2906425Y CNU2005201445812U CN200520144581U CN2906425Y CN 2906425 Y CN2906425 Y CN 2906425Y CN U2005201445812 U CNU2005201445812 U CN U2005201445812U CN 200520144581 U CN200520144581 U CN 200520144581U CN 2906425 Y CN2906425 Y CN 2906425Y
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Abstract

本实用新型公开了一种智能自动跟踪控制节电器,它由主电路I,变频单元II、PID信号采集单元III、控制、转换与报警电路IV、外部智能变送器V组成。可自动跟踪、实时变频调节、控制大型中央空调系统中冷冻水泵、冷却水泵电机和风机的转速,达到节约能源的目的。本实用新型变频单元、PID信号采集单元、控制、转换与报警电路置于节电器箱体之内,具有结构简单、节电效果显著、安装简单方便等特点,尤其适合企事业单位大型中央空调系统的节电需求,具有极佳的经济效益与社会效益。

Description

一种智能自动跟踪控制节电器
技术领域
本实用新型涉及自动控制技术领域,特别涉及中央空调系统智能自动跟踪控制节电领域。
背景技术
企事业单位是用电大户,其中中央空调是用电开支的最大一项。中央空调系统运行时间长,耗电量大,是企事业单位一直以来难以解决的课题之一。
中央空调系统的最大负载能力是按天气冷热负荷最大的条件设计的,存在着很大的余量。在实际运行中,系统极少在这种条件下运行,所以实际总不能达到满负荷,由于一些控制上的缺陷,使得中央空调系统的能源浪费现象十分普遍。
大型中央空调系统节电的关键是系统中水泵和风机的节电,在技术上主要是采用变频调节水泵和风机的转速。
目前国内市场上常见的变频节电器的缺欠在于:
(1)、一般的情况下,虽然节电器内置有集成PI运算模块,但由于功能有限,不能满足复杂工况的需求,
(2)、在复杂工况下,该节电器就需要再次外加变送器和PID控制器来完成信号采集过程,以实现闭环跟踪控制,节电器内部因为增加额外的线路而变得零乱,易出现安全隐患,
(3)、外加的智能变送器或PID控制器摆放位置会给安装工作造成困难。
实用新型内容
本实用新型目的在于:提供一种智能自动跟踪控制节电器,以实时变频调节、控制大型中央空调系统水泵和风机的转速,达到节约能源的目的。
本实用新型的技术方案如下:一种智能自动跟踪控制节电器,包括由自动空气开关QF、电流互感器TA、交流接触器KM1、KM2、热继电器FR、电流表PA、电压表PV、三相交流电动机M组成的主电路I及外部智能变送器V,还包括:变频单元II、PID采集单元III、控制、转换与报警电路IV;所述主电路I、变频单元II、PID采集单元III、控制电路IV、外部智能变送器V之间有序电性连接在一起,所述主电路I的相线L1、L2、L3连接至380V交流电源,相线L3在C处通过自动空气开关QF2与指示灯HL1与中线N之间提供交流220V交流电源,该交流电源并为所述变频单元II、PID采集单元III、控制、转换与报警电路IV供电。
所述变频单元II以变频器UF为核心,还连接有自动空气开关QF1、交流接触器KM2、时间继电器常开接点JK-1与节电启动按钮SB1,所述变频器UF的RST三相交流输入端通过所述自动空气开关QF1并接至所述主电路I中所述交流接触器KM2常开接点的一侧KMA、KMB、KMC,所述变频器UF的三相交流输出端UVW通过所述交流接触器KM2并接至所述主电路I中所述交流接触器KM1常开接点的另一例KMD、KME、KMF,所述主电路I中的交流接触器KM1通过热继电器FR与所述三相交流电动机M连接在一起,所述变频器UF的多功能输入端子S1、SC间串接有时间继电器常开接点JK-1与节电启动按钮SB1;所述变频器UF的信号反馈端子FS、FI、FC与所述PID采集单元III对应端子相连接。
所述PID采集单元III由PID控制器与节电器信号采集端子AL1和AL2及外部智能变送器V组成,节电器信号采集端子AL1和AL2一侧与外部智能变送器V输出信号端子AL1-1、AL2-1相连接,其另一侧与PID控制器信号接收端子AL1-2和AL2-2相连接,所述PID控制器的输出端子FS1、FI1、FC1与所述变频器UF的信号反馈端子FS、FI、FC相连接。
所述控制、转换与报警电路IV由万能转换开关SA1、市电启动按钮SA2、节电启动按钮SB1、指示灯HL1-HL4、交流接触器KM1、KM2、热继电器FR、时间继电器JK组成,所述万能转换开关SA1的1、2接点串接交流接触器KM1-1常闭接点、交流接触器KM2与时间继电器JK线圈并接后再串接热继电器常闭接点FR-1构成节电控制支路,所述万能转换开关SA1的3、4接点串接市电启动按钮SA2、交流接触器常闭接点KM2-1、交流接触器线圈KM1与指示灯HL3的并联后再串接热继电器常闭接点FR-1,构成市电控制支路,二者均由交流220V市电供电。
由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下显著特点:
1、可使用电设备在最合理的频率范围之内工作。
2、根据工况的变化可自动增减功率输出,从而达到精确节电的目的。
3、可以使节电器工作在复杂的工况下,比固定频率输出的节电器更能满足复杂工况需求,节电率也更高。
4、简化了安装过程,使节电器本身可以直接完成自动跟踪控制。
附图说明
图1、本实用新型电气原理框图
图2、本实用新型电气原理图
其中:I-主电路,II-变频单元、III-PID信号采集单元、IV-控制、转换、报警电路、V-外部智能变送器,QF、QF1、QF2-自动空气开关,PA-电流表,TA-电流互感器,PV-电压表,KM1、KM2、KM1-1、KM2-1交流接触器线圈及接点,FR、FR-1、FR-2热继电器线圈及接点,JK、JK-1时间继电器线圈及接点,UF-变频器,PID-PID控制器,AL1,AL2-信号采集端子,AL1-1、AL2-1外部智能变送器V输出信号端子,AL1-2、AL2-2为PID控制器信号接收端子,HL1-HL4-指示灯,SA1-万能转换开关,SA2-市电启动按钮,SB1-节电启动按钮,M-三相交流电动机。
具体实施方式
本实用新型由主电路I,变频单元II、PID信号采集单元III、控制、转换与报警电路IV、外部智能变送器V组成,将变频单元II、PID信号采集单元III、控制、转换与报警电路IV共同装入本实用新型节电器箱体内。
本实用新型的核心为变频单元II和PID信号采集单元III,二者组成自动跟踪控制运行电路,PID信号采集单元III和外部智能变送器V组成信号采集单元。
变频单元II中的变频器UF的信号反馈端子FC,FI,FS与PID信号采集单元III中的PID控制器的输出端子FC1,FI1,FS1相连接,然后从节电器内部线路自动空气开关QF2取火线和节电器的零线N,接入PID控制器的电源接点,PID控制器的信号输入接点AL1-2和AL2-2连接至节电器信号采集接点AL1和AL2上,从节电器外部引入的外部智能变送器V的输出信号端子AL1-1、AL2-1也连接至信号采集接点AL1和AL2,从而实现信号的采集。
PID控制器与外部智能变送器自动监测中央空调系统冷冻水温度、压力、冷却水温度、压力等参数,并对其进行运算后,将该信号输出给变频单元II;变频单元II接收信号,并输出控制信号,完成对冷冻水泵、冷却水泵电机转速的自动跟踪、控制与调节。
实际使用时,将万能转换开关SA1置于①②连通的节电位置,当电动机M正常运行,设备运行的信号通过外部智能变送器V传回信号采集端子AL1和AL2,从而实现信号的采集。采集的信号通过AL1和AL2端子传输回PID,通过PID的运算后将信号输出至变频器UF的信号反馈端子FC,FI,FS。变频器UF输出控制信号,用以控制电动机M的运行,从而完成自动跟踪控制。使用电设备在最合理的频率范围之内工作,并根据工况的变化而自动增减功率输出,从而达到精确节电的目的。比固定频率输出的节电器更能满足复杂工况需求,节电率也更高。同时简化了安装过程,使节电器本身可以直接完成自动跟踪控制。
发生故障时,热继电器FR及其接点FR-1、FR-2相应动作,故障指示灯HL2点亮进行显示。
本实用新型结构简单,可完成自动控制运行,并满足一般节电器所不能达到的对复杂工况的控制,安装更加简单方便,设定安装完毕后不须人为控制,节电效果显著,节电率最高可达60%;同时消除了因外加设备所产生的隐患,尤其适用于企事业单位大型中央空调系统的节电场合。

Claims (4)

1、一种智能自动跟踪控制节电器,包括由自动空气开关QF、电流互感器TA、交流接触器KM1、KM2、热继电器FR、电流表PA、电压表PV、三相交流电动机M组成的主电路(I)及外部智能变送器(V),其特征在于:还包括:变频单元(II)、PID采集单元(III)、控制、转换与报警电路(IV);所述主电路(I)、变频单元(II)、PID采集单元(III)、控制电路(IV)、外部智能变送器(V)之间有序电性连接在一起,所述主电路(I)的相线L1、L2、L3连接至380V交流电源,相线L3在C处通过自动空气开关QF2与指示灯HL1与中线N之间提供交流220V交流电源,该交流电源并为所述变频单元(II)、PID采集单元(III)、控制、转换与报警电路(IV)供电。
2、如权利要求1所述的一种智能自动跟踪控制节电器,其特征在于:所述变频单元(II)以变频器UF为核心,还连接有自动空气开关QF1、交流接触器KM2、时间继电器常开接点JK-1与节电启动按钮SB1,所述变频器UF的RST三相交流输入端通过所述自动空气开关QF1并接至所述主电路(I)中所述交流接触器KM2常开接点的一侧KMA、KMB、KMC,所述变频器UF的三相交流输出端UVW通过所述交流接触器KM2并接至所述主电路(I)中所述交流接触器KM1常开接点的另一侧KMD、KME、KMF,所述主电路(I)中的交流接触器KM1通过热继电器FR与所述三相交流电动机M连接在一起,所述变频器UF的多功能输入端子S1、SC间串接有时间继电器常开接点JK-1与节电启动按钮SB1;所述变频器UF的信号反馈端子FS、FI、FC与所述PID采集单元(III)对应端子相连接。
3、如权利要求1所述的一种智能自动跟踪控制节电器,其特征在于:所述PID采集单元(III)由PID控制器与节电器信号采集端子AL1和AL2及外部智能变送器(V)组成,节电器信号采集端子AL1和AL2一侧与外部智能变送器(V)输出信号端子AL1-1、AL2-1相连接,其另一侧与PID控制器信号接收端子AL1-2和AL2-2相连接,所述PID控制器的输出端子FS1、FI1、FC1与所述变频器UF的信号反馈端子FS、FI、FC相连接。
4、如权利要求1所述的一种智能自动跟踪控制节电器,其特征在于:所述控制、转换与报警电路(IV)由万能转换开关(SA1)、市电启动按钮(SA2)、节电启动按钮SB1、指示灯(HL1-HL4)、交流接触器KM1、KM2、热继电器FR、时间继电器JK组成,所述万能转换开关SA1的1、2接点串接交流接触器KM1-1常闭接点、交流接触器KM2与时间继电器JK线圈并接后再串接热继电器常闭接点FR-1构成节电控制支路,所述万能转换开关SA1的3、4接点串接市电启动按钮SA2、交流接触器常闭接点KM2-1、交流接触器线圈KM1与指示灯HL3的并联后再串接热继电器常闭接点FR-1,构成市电控制支路,二者均由交流220V市电供电。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107421578A (zh) * 2017-05-11 2017-12-01 吴雪辉 远程监控智能节电系统
US10471793B2 (en) 2016-10-12 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Seat mounts for side load spring on a twist beam axle

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