CN203770108U - 用于恒压供水的控制水泵的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及泵的控制设备领域，具体为一种用于恒压供水的控制水泵的装置。一种用于恒压供水的控制水泵的装置，包括三相交流电源(1)、三相电机(2)和水泵(3)，其特征是：还包括变频器(4)、水压传感器(5)，水泵(3)，水泵(3)的出水口都和总水管(10)连接，每台水泵(3)各由一台三相电机(2)驱动；变频器(4)内设有整流器(41)、逆变器(42)和微处理器(43)；水压传感器(5)设于水泵(3)的出水口后的总水管(10)内；水压传感器(5)的信号输出端通过信号线连接微处理器(43)，多台变频器(4)之间通过信号线连接。本实用新型调控准确，反应迅速，能源利用率高，安全可靠，适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及泵的控制设备领域，具体为一种用于恒压供水的控制水泵的装置。
背景技术
供水***是生产生活中广泛使用的设施，为保持供水的稳定，越来越多的场合有恒压供水的要求。传统的恒压供水的方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施实现的，这种控制方法存在着电能消耗高、设施复杂体积大占地多、有水锤效应影响水泵寿命、存在二次污染等缺陷，这就限制了恒压供水的使用。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种电能利用率高、设施简单、延长水泵寿命、供水质量高的水泵控制设备，本实用新型公开了一种用于恒压供水的控制水泵的装置。
本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：
一种用于恒压供水的控制水泵的装置，包括三相交流电源、三相电机和水泵，三相交流电源通过导线连接变频器，三相电机的转轴连接水泵，其特征是：还包括变频器和水压传感器，
变频器都通过导线连接三相电机，每台三相电机的输出轴都连接水泵，每台水泵的出水口都和总水管连接；
变频器内设有整流器、逆变器和微处理器，整流器的直流电输出端通过导线连接逆变器的直流电输入端；微处理器内设有正弦脉冲宽度调制（即Sinusoidal Pulse Width Modulation，简称SPWM）电路、比例-积分-微分（即proportion-integral-derivative，简称PID）控制电路和存储器；
三相交流电源的电压输出端通过导线分别连接变频器整流器的交流电输入端，变频器逆变器的三相交流电输出端通过导线连接三相电机；
水压传感器设于水泵的出水口后的总水管内；
水压传感器的信号输出端通过信号线连接微处理器，微处理器的信号输出端通过信号线连接变频器逆变器的门极控制端。
所述的用于恒压供水的控制水泵的装置，其特征是：变频器的数量不超过六台，当变频器的数量多于一台时，多台变频器通过RS-485通信端联机；变频器逆变器的三相交流电输出端通过导线连接三相电机，变频器逆变器的门极控制端都通过信号线连接微处理器的信号输出端。
所述的用于恒压供水的控制水泵的装置，其特征是：变频器的整流器选用桥式整流电路，变频器的逆变器选用绝缘栅双极型晶体管。
所述的用于恒压供水的控制水泵的装置，其特征是：微处理器选用单片机。
本实用新型使用时，三相交流电源将三相交流电输出至变频器，变频器的整流器将接收到的三相交流电转换成直流电输出至逆变器，在微处理器正弦脉冲宽度调制（即Sinusoidal Pulse Width Modulation，简称SPWM）电路的控制下，逆变器将直流电转换成三相交流电后提供给三相电机，三相电机带动水泵从水源处抽水至总水管。
设定一台变频器为主机，其他为从机，微处理器内事先存储有输出水压的额定值P0，当水压传感器检测到总水管内的水压低于额定值时，主机运行后，如果水位较低***开始增加投入运行的水泵数量（即从机陆续开始工作），多台水泵同时工作；达到正常水位后，开始减少投入运行的水泵数量；这个过程会根据具体的水位（压力表回馈值），以及根据用户要求的参数设置，实现加泵、减泵、换泵过程的控制，实现水位的保持；水位恒定后，水泵停止工作，预设时间后变频器进入休眠状态，当水位低于低水位时，变频器被唤醒（自动），重新进入加泵、减泵的工作过程。
本实用新型利用变频器、PID控制电路、微处理器等部件的有机结合，构成控制***，调节水泵的输出流量，实现恒压供水，具有如下特点：
1. 内置PID功能，可根据用户实际用水量，自动进行水压检测，实现恒压供水；
2. 内置休眠和唤醒功能，在用水量小且不影响用户正常使用情况下，变频供水***可自动进入休眠状态，水压降到一定值时水泵可自动唤醒，满足节能降耗要求；
3. 可实现管网压力恒定，避免了传统供水中压力过大造成管网破裂及水龙头共振现象；
4. 无需供水水箱，占地空间小，投资成本低，同时避免了水质的二次污染；
5. 起动平滑，对电网及电机水泵冲击小，避免了水锤现象，大大增加了水泵的使用寿命；
6. 实现多达六台水泵的供水控制，其中一台为主机，其他为从机，并且***任意一台可选择为主机，在当前主机出现故障时，可以选用另一台从机作为新的主机（需要把压力传感器移到新的主机上）；
7. 加泵、减泵功能:按先加先减方式完成多泵工作；
8. 具有定时换泵功能；
9. 具有防冻功能；
10. 具有故障换泵功能；***任意一台故障，会自动跳过故障单元，保证***的稳定性；
11. 供水报警：具有高压、低压、低水位报警功能
本实用新型可用于如下场合：
1. 高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水；
2. 各类工业需要恒压控制的用水，冷却水循环，热力网水循环，锅炉补水等；
3. 中央空调***；
4. 自来水厂增压***；
5. 农田灌溉，污水处理，人造喷泉；
6. 各种流体恒压控制***。
本实用新型的有益效果是：调控准确，反应迅速，能源利用率高，安全可靠，适用范围广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
实施例1
一种用于恒压供水的控制水泵的装置，包括三相交流电源1、三相电机2、水泵3、变频器4和水压传感器5，如图1所示，具体结构是：
三相交流电源1通过导线连接变频器4，三相电机2的转轴连接水泵3；
变频器4都通过导线连接三相电机2，每台三相电机2的输出轴都连接水泵3，每台水泵3的出水口都和总水管10连接；
变频器4内设有整流器41、逆变器42和微处理器43，整流器41的直流电输出端通过导线连接逆变器42的直流电输入端；微处理器43内设有正弦脉冲宽度调制（即Sinusoidal Pulse Width Modulation，简称SPWM）电路、比例-积分-微分（即proportion-integral-derivative，简称PID）控制电路和存储器；
三相交流电源1的电压输出端通过导线分别连接变频器4整流器41的交流电输入端，变频器4逆变器42的三相交流电输出端通过导线连接三相电机2；
水压传感器5设于水泵3的出水口后的总水管10内；
水压传感器5的信号输出端通过信号线连接微处理器43，微处理器43的信号输出端通过信号线连接变频器4逆变器42的门极控制端。
本实施例中，变频器4的数量为六台，各台变频器4通过RS-485通信端联机；变频器4逆变器42的三相交流电输出端通过导线连接三相电机2，变频器4逆变器42的门极控制端都通过信号线连接微处理器43的信号输出端。
本实施例中，变频器4的整流器41选用桥式整流电路，变频器4的逆变器42选用绝缘栅双极型晶体管。
本实施例中，微处理器43选用单片机。
本实施例使用时，三相交流电源将三相交流电输出至变频器4，变频器4的整流器41将接收到的三相交流电转换成直流电输出至逆变器42，在微处理器43正弦脉冲宽度调制（即Sinusoidal Pulse Width Modulation，简称SPWM）电路的控制下，逆变器42将直流电转换成三相交流电后提供给三相电机2，三相电机2带动水泵3从水源处抽水至总水管10。
设定一台变频器4为主机，其他为从机，微处理器43内事先存储有输出水压的额定值P0，当水压传感器5检测到总水管10内的水压低于额定值时，主机运行后，如果水位较低***开始增加投入运行的水泵3数量（即从机陆续开始工作），多台水泵3同时工作；达到正常水位后，开始减少投入运行的水泵3数量；这个过程会根据具体的水位（压力表回馈值），以及根据用户要求的参数设置，实现加泵、减泵、换泵过程的控制，实现水位的保持；水位恒定后，水泵3停止工作，预设时间后变频器4进入休眠状态，当水位低于低水位时，变频器4将自动被唤醒，重新进入上述加泵、减泵的工作过程。
Claims (4)
1. 一种用于恒压供水的控制水泵的装置，包括三相交流电源(1)、三相电机(2)和水泵(3)，三相交流电源(1)通过导线连接变频器(4)，三相电机(2)的转轴连接水泵(3)，其特征是：还包括变频器(4)和水压传感器(5)，
变频器(4)都通过导线连接三相电机(2)，每台三相电机(2)的输出轴都连接水泵(3)，每台水泵(3)的出水口都和总水管(10)连接；
变频器(4)内设有整流器(41)、逆变器(42)和微处理器(43)，整流器(41)的直流电输出端通过导线连接逆变器(42)的直流电输入端；
微处理器(43)内设有正弦脉冲宽度调制电路、比例-积分-微分控制电路和存储器；
三相交流电源(1)的电压输出端通过导线分别连接变频器(4)整流器(41)的交流电输入端，变频器(4)逆变器(42)的三相交流电输出端通过导线连接三相电机(2)；
水压传感器(5)设于水泵(3)的出水口后的总水管(10)内；
水压传感器(5)的信号输出端通过信号线连接微处理器(43)，微处理器(43)的信号输出端通过信号线连接变频器(4)逆变器(42)的门极控制端。
2. 如权利要求1所述的用于恒压供水的控制水泵的装置，其特征是：变频器(4)的数量不超过六台，当变频器(4)的数量多于一台时，多台变频器(4)通过RS-485通信端联机；变频器(4)逆变器(42)的三相交流电输出端通过导线连接三相电机(2)，变频器(4)逆变器(42)的门极控制端都通过信号线连接微处理器(43)的信号输出端。
3. 如权利要求1或2所述的用于恒压供水的控制水泵的装置，其特征是：变频器(4)的整流器(41)选用桥式整流电路，变频器(4)的逆变器(42)选用绝缘栅双极型晶体管。
4. 如权利要求1或2所述的用于恒压供水的控制水泵的装置，其特征是：微处理器(43)选用单片机。
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