CN203770109U - 用于恒压供水的水泵控制装置 - 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水泵控制装置。一种用于恒压供水的水泵控制装置，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)和微处理器(6)，水泵(3)至少有2台，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)和逆变器(42)；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(6)。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水泵控制装置。
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水泵控制装置。
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水泵控制装置，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三相电机，三相电机的转轴连接水泵，其特征是：还包括变频器、水压传感器和微处理器，
水泵至少有2台，水泵的出水口都和总水管连接，每台水泵各由一台三相电机驱动；
变频器内设有整流器和逆变器，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直流电输入端。
所述的用于恒压供水的水泵控制装置，其特征是：变频器的数量至少为2个，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，变频器逆变器的直流电输入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水泵控制装置，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水泵控制装置，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。
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，在微处理器的控制下，变频器逆变器输出的三相交流电的频率上升，三相电机的转速也上升从而水泵泵出的水压上升直至总水管内的水压达到额定值为止；若变频器逆变器输出的三相交流电的频率上升至最大值时总水管内的水压仍未达到额定值，此时微处理器控制其余处于休眠状态下的三相电机中的一台投入运行，使得参与向总水管泵水的水泵数量增加，直至总水管内的水压达到额定值为止。反之，当水压传感器检测到总水管内的水压高于额定值时，如果此时处于运行状态的三相电机多于一台，则微处理器首先控制使一台三相电机处于休眠状态退出运行，退出运行的顺序和投入运行的顺序相同，即先投入运行的三相电机在满足水压要求后先退出运行；如果此时处于运行状态的三相电机仅有一台，则微处理器控制变频器逆变器输出的三相交流电的频率下降，三相电机的转速也下降从而水泵泵出的水压下降直至总水管内的水压达到额定值为止。
一般正常运行时，投入运行的三相电机和水泵都各有一台，微处理器可定时控制使各台三相电机轮流投入运行从而可以轮流休眠。
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. 节能，可以实现节电20%～40%，能实现绿色用电；
2. 占地面积小，投入少，效率高；
3. 配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠；
4. 运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且水泵的寿命大大提高；
5. 由于变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头；
6. 通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。
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；
图2是带有2个变频器的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水泵控制装置，包括三相交流电源1、三相电机2、水泵3、变频器4、水压传感器5和微处理器6，如图1所示，具体结构是：
三相交流电源1通过导线连接三相电机2，三相电机2的转轴连接水泵3；
水泵3至少有2台，本实施例取3台，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和逆变器42，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6内设有SPWM电路、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6，微处理器6的信号输出端通过信号线连接变频器4逆变器42的直流电输入端。
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；微处理器6选用单片机。
本实施例使用时，三相交流电源1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6 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。
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5检测到总水管10内的水压低于额定值时，在微处理器6的控制下，变频器4逆变器42输出的三相交流电的频率上升，三相电机2的转速也上升从而水泵3泵出的水压上升直至总水管10内的水压达到额定值为止；若变频器4逆变器42输出的三相交流电的频率上升至最大值时总水管10内的水压仍未达到额定值，此时微处理器6控制其余处于休眠状态下的三相电机2中的一台投入运行，使得参与向总水管10泵水的水泵3数量增加，直至总水管10内的水压达到额定值为止。反之，当水压传感器5检测到总水管10内的水压高于额定值时，如果此时处于运行状态的三相电机2多于一台，则微处理器6首先控制使一台三相电机2处于休眠状态退出运行，退出运行的顺序和投入运行的顺序相同，即先投入运行的三相电机2在满足水压要求后先退出运行；如果此时处于运行状态的三相电机2仅有一台，则微处理器6控制变频器4逆变器42输出的三相交流电的频率下降，三相电机2的转速也下降从而水泵3泵出的水压下降直至总水管10内的水压达到额定值为止。
一般正常运行时，投入运行的三相电机2和水泵3都各有一台，微处理器6可定时控制使各台三相电机2轮流投入运行从而可以轮流休眠。
本实施例可用于如下场合：
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***。
实施例2
一种用于恒压供水的水泵控制装置，包括三相交流电源1、三相电机2、水泵3、变频器4、水压传感器5和微处理器6，如图2所示，具体结构是：变频器4的数量为2个，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的直流电输入端都通过信号线连接微处理器6的信号输出端。其他结构都和实施例1同。
本实施例使用时，微处理器6可定时控制使2个变频器4轮流投入运行从而可以轮流休眠。其他使用方法都和实施例1同。
Claims (4)
1. 一种用于恒压供水的水泵控制装置，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)通过导线连接三相电机(2)，三相电机(2)的转轴连接水泵(3)，其特征是：还包括变频器(4)、水压传感器(5)和微处理器(6)，
水泵(3)至少有2台，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)和逆变器(42)，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(6)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(6)，微处理器(6)的信号输出端通过信号线连接变频器(4)逆变器(42)的直流电输入端。
2. 如权利要求1所述的用于恒压供水的水泵控制装置，其特征是：变频器(4)的数量至少为2个，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)的直流电输入端都通过信号线连接微处理器(6)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水泵控制装置，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水泵控制装置，其特征是：微处理器(6)选用单片机。
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| CN201320887531.8U CN203770109U (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 用于恒压供水的水泵控制装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104898628A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-09 | 上海美维电子有限公司 | 线路板生产线用液设备的控制***及控制方法 |
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2013
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