專利名稱：一種恒壓供水專用變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力變頻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恒壓供水專用變頻器。
背景技術(shù)：
為維持居民小區(qū)等在用水高峰時的正常生活用水，大多在水源進(jìn)入小區(qū)后進(jìn)行二次加壓，即加設(shè)水泵，雖然保障了居民的正常用水，卻面臨了能源浪費(fèi)問題在用水高峰期時需要開啟所有水泵，但在用水量少的時段，可能只需要開啟一臺或者關(guān)閉所有水泵即可維持小區(qū)的正常供水，水泵一直正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成了電能的浪費(fèi)，同時影響了水泵的使用壽命，于是許多小區(qū)將管理泵房的工作交給保安，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人工開啟或關(guān)斷水泵電源，浪費(fèi)人力且不能很好的協(xié)調(diào)用水與供水間的需求關(guān)系。隨著電子半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，水泵的啟動、運(yùn)行控制也越來越科學(xué)，出現(xiàn)了采用 PLC外加變頻器的模式實(shí)現(xiàn)水泵的啟?？刂颇Ｊ?，由于PLC的造價較高，整個控制系統(tǒng)的造價居高不下，在實(shí)際推廣應(yīng)用上受到限制；另一方面由于PLC各管腳的功能特性固定，只能實(shí)現(xiàn)基本的控制功能，不能更好的解決節(jié)能等問題，并且所有數(shù)據(jù)都要經(jīng)過PLC與變頻器之間交互通訊，反應(yīng)速度慢。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種恒壓供水專用變頻器，造價低，能夠根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)合理控制其啟停和循環(huán)更換。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計一種恒壓供水專用變頻器， 包括整流橋、逆變單元、控制單元和電源輸出端，整流橋?yàn)槟孀儐卧峁┲绷麟娫?，其特征在于控制單元包括CPU模塊、信號采集模塊和驅(qū)動模塊，CPU模塊根據(jù)信號采集模塊提供的信號控制逆變單元的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊通過驅(qū)動模塊控制電源輸出端。優(yōu)選的，還包括繼電器，驅(qū)動模塊通過繼電器控制電源輸出端。優(yōu)選的，還包括實(shí)時時鐘模塊，實(shí)時時鐘模塊為CPU模塊提供時基信號。優(yōu)選的，還包括信息顯示模塊，信息顯示模塊顯示CPU模塊的運(yùn)行參數(shù)信息。優(yōu)選的，還包括鍵盤模塊，鍵盤模塊為CPU模塊提供參數(shù)設(shè)定值。優(yōu)選的，還包括故障信息檢測模塊，故障信息檢測模塊為CPU模塊提供故障信息。優(yōu)選的，還包括通訊模塊和上位機(jī)，通訊模塊實(shí)現(xiàn)CPU模塊與上位機(jī)間的信息交互，用于控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。優(yōu)選的，還包括電源模塊，電源模塊為CPU模塊提供直流工作電源。本實(shí)用新型的有益效果是1、由于省去了 PLC，降低了整個系統(tǒng)的造價，同時可根據(jù)實(shí)際需要定制變頻器的外圍電路，各管腳的功能特性更為靈活，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)控制其啟停，并循環(huán)更換泵的運(yùn)行，延長泵的使用壽命，使其控制更為合理，更加節(jié)能。2、由于驅(qū)動模塊通過繼電器控制電源輸出端，降低了系統(tǒng)造價，使驅(qū)動模塊對電源輸出端的控制簡單易行。3、由于采用實(shí)時時鐘模塊為CPU模塊提供時基信號，實(shí)現(xiàn)了在CPU控制下設(shè)定多段時間，從而方便CPU控制在不同的時間設(shè)置不同的壓力給定量。4、由于采用信息顯示模塊顯示CPU模塊的運(yùn)行參數(shù)信息，提供了良好的人機(jī)交互界面，更直觀的顯示增/減泵時間、換泵時間、設(shè)定壓力、減泵頻率、壓力表量程、各泵屬性、 運(yùn)行時間、運(yùn)行頻率、輸出電流、故障等信息。5、由于采用鍵盤模塊為CPU模塊提供參數(shù)設(shè)定值，便于用戶對恒壓供水變頻器參數(shù)的修改和對其啟動、停止、故障復(fù)位操作。6、由于采用故障信息檢測模塊為CPU模塊提供故障信息，實(shí)現(xiàn)了電壓、電流、溫度等信息的檢測，避免了泵發(fā)生過載、欠載、過壓、欠壓、過熱、缺相等現(xiàn)象，延長了泵的使用壽命。7、由于采用通訊模塊完成CPU模塊與上位機(jī)間的信息交互和對變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用戶可以遠(yuǎn)程監(jiān)控恒壓供水變頻器的運(yùn)行情況，方便了用戶的使用。8、由于采用電源模塊為CPU模塊提供直流工作電源，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的交流供電，更方便系統(tǒng)的使用。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖中標(biāo)記1、整流橋；2、逆變單元；3、CPU模塊；4、電源模塊；5、實(shí)時時鐘模塊；6、通訊模塊； 7、鍵盤模塊；8、信號采集模塊；9、故障信息檢測模塊；10驅(qū)動模塊；11、信息顯示模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型中整流橋1為逆變單元2提供直流電源，由電源模塊4為 CPU模塊3提供直流工作電源，CPU模塊3根據(jù)信號采集模塊8提供的信號控制逆變單元2 的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊3通過驅(qū)動模塊10控制電源輸出端，電源輸出端連接用電設(shè)備，降低了系統(tǒng)的造價，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)控制其啟停，并循環(huán)更換泵的運(yùn)行，延長泵的使用壽命，使其控制更為合理，更加節(jié)能。驅(qū)動模塊10通過繼電器控制電源輸出端，使驅(qū)動模塊10對電源輸出端的控制簡單易行。實(shí)時時鐘模塊5為CPU模塊3提供時基信號， 實(shí)現(xiàn)了在CPU模塊3的控制下設(shè)定多段時間，從而方便CPU模塊3控制在不同的時間設(shè)置不同的壓力給定量。信息顯示模塊11顯示CPU模塊3的運(yùn)行參數(shù)信息，提供了良好的人機(jī)交互界面，更直觀的顯示系統(tǒng)的各運(yùn)行參數(shù)信息。鍵盤模塊7為CPU模塊3提供參數(shù)設(shè)定值，便于用戶對恒壓供水變頻器參數(shù)的修改和對其啟動、停止、故障復(fù)位操作。故障信息檢測模塊9為CPU模塊3提供故障信息，避免了泵發(fā)生過載、欠載、過壓、欠壓、過熱、缺相等現(xiàn)象，延長了泵的使用壽命。通訊模塊6實(shí)現(xiàn)CPU模塊3與上位機(jī)間的信息交互，用于控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用戶可以遠(yuǎn)程監(jiān)控恒壓供水變頻器的運(yùn)行情況，方便了用戶的使用。使用時，系統(tǒng)接通市電，電源模塊4輸出直流電源，CPU模塊3上電，同時整流橋1 為逆變單元2提供直流電源，用戶可通過鍵盤模塊7或通訊模塊6將啟動、停止等相關(guān)的指令到CPU模塊3，CPU模塊3判斷出相關(guān)的指令之后，再將啟動、停止等執(zhí)行動作變頻輸出送到泵和相關(guān)的外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制泵的啟動、停止和外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動作。運(yùn)行中，CPU 模塊3通過信號采集模塊8采集壓力檢測設(shè)備傳送來的壓力信息、各泵的運(yùn)行時間、水位檢測信息等，并處理以上信息，不斷地根據(jù)采集壓力與設(shè)定壓力的關(guān)系，進(jìn)行PID計算，控制逆變單元2的電源輸出，并向驅(qū)動模塊10發(fā)出指令，自動控制系統(tǒng)的電源輸出端，來實(shí)現(xiàn)泵的啟停及工頻與變頻的切換，達(dá)到維持恒定壓力的效果。以循環(huán)軟起模式為例，系統(tǒng)運(yùn)行后，CPU模塊3首先控制驅(qū)動模塊10的Bl端口輸出信號，使繼電器MBl得電，常開觸點(diǎn)MBl閉合，控制變頻啟動泵M1，如果實(shí)際壓力低于設(shè)定壓力，增泵延時時間到，CPU模塊3斷開驅(qū)動模塊10的Bl端口信號，停止泵Ml變頻，變轉(zhuǎn)工延時時間到，CPU模塊3使驅(qū)動模塊10的Gl端口輸出信號，使繼電器MGl得電，將泵Ml 切換成工頻，接著工轉(zhuǎn)變延時時間到，依次變頻啟動泵M2，如果壓力仍不夠，按照上述過程依次增泵；如果變頻器工作頻率降到減泵頻率，減泵延時時間到，切除運(yùn)行中的首啟泵M1， 如果變頻器工作頻率仍能降到減泵頻率，遵循前面所說依次切除工頻泵，但至少要有一臺泵工作在變頻。當(dāng)沒有供水需求的情況下，CPU模塊3可以控制變頻器停止運(yùn)行，進(jìn)入休眠狀態(tài)，有效節(jié)能。CPU模塊3根據(jù)水位檢測信息，判斷水位的高低，自動的調(diào)整泵的壓力給定量，調(diào)整水位。不斷的檢測各泵的運(yùn)行時間，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的定時換泵時間，自動的啟用沒使用的泵，停用運(yùn)行時間到的泵，這樣定時的循環(huán)切換使用泵和未使用泵工作，可延長各泵的使用壽命。CPU模塊3控制實(shí)時時鐘模塊5，設(shè)定多段時間壓力，即在不同的時間段，設(shè)定不同的壓力給定量，也可起到節(jié)能的作用。CPU模塊3通過故障信息檢測模塊9對系統(tǒng)的供電電壓、輸出電壓、輸出電流、工作溫度等進(jìn)行檢測，查看是否有過壓、欠壓、過載、過溫等故障發(fā)生，若有故障發(fā)生，則立即進(jìn)行報警或停機(jī)等相關(guān)保護(hù)動作，以保證用戶的人身財產(chǎn)安全。整個過程中，CPU模塊3通過信息顯示模塊11，將系統(tǒng)的各種運(yùn)行信息、故障信息等顯示出來。圖1中僅示出兩臺水泵，可根據(jù)用戶的實(shí)際需求調(diào)整水泵的數(shù)量，只需增加相應(yīng)的繼電器和水泵即可。需要指出的是，上述實(shí)施方式僅是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在符合本實(shí)用新型工作原理的前提下，任何等同或相似的替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種恒壓供水專用變頻器，包括整流橋、逆變單元、控制單元和電源輸出端，整流橋?yàn)槟孀儐卧峁┲绷麟娫?，其特征在于控制單元包括CPU模塊、信號采集模塊和驅(qū)動模塊，CPU模塊根據(jù)信號采集模塊提供的信號控制逆變單元的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊通過驅(qū)動模塊控制電源輸出端。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括繼電器，驅(qū)動模塊通過繼電器控制電源輸出端。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括實(shí)時時鐘模塊，實(shí)時時鐘模塊為CPU模塊提供時基信號。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括信息顯示模塊，信息顯示模塊顯示CPU模塊的運(yùn)行參數(shù)信息。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括鍵盤模塊，鍵盤模塊為CPU模塊提供參數(shù)設(shè)定值。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括故障信息檢測模塊，故障信息檢測模塊為CPU模塊提供故障信息。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括通訊模塊和上位機(jī)，通訊模塊實(shí)現(xiàn)CPU模塊與上位機(jī)間的信息交互，用于控制器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種恒壓供水專用變頻器，其特征在于還包括電源模塊，電源模塊為CPU模塊提供直流工作電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種恒壓供水專用變頻器，屬于電力變頻技術(shù)領(lǐng)域，其包括整流橋、逆變單元、控制單元和電源輸出端，整流橋?yàn)槟孀儐卧峁┲绷麟娫矗涮卣髟谟诳刂茊卧–PU模塊、信號采集模塊和驅(qū)動模塊，CPU模塊根據(jù)信號采集模塊提供的信號控制逆變單元的導(dǎo)通和關(guān)斷，CPU模塊通過驅(qū)動模塊控制電源輸出端。此種恒壓供水專用變頻器由于選用的CPU模塊價格低，降低了變頻器的造價，同時可根據(jù)實(shí)際需要定制CPU的外圍電路，各管腳的功能特性更為靈活，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各泵的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)控制其啟停，并循環(huán)更換泵的運(yùn)行，延長泵的使用壽命，使其控制更為合理，更加節(jié)能。
文檔編號H02M5/458GK202261046SQ20112040467
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月22日
發(fā)明者張培星 申請人:淄博三品電子科技有限公司