[发明专利]智能节电器用自动控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机节电控制领域，尤其涉及智能节电器利用变频技术使锅炉给水泵系统电动机处于经济运行状态的自动控制装置及其控制方法。

背景技术

在工业锅炉中，给水泵广泛采用三相交流异步电动机作为动力源，对于锅炉给水状态的控制，一般是按照锅炉的负荷情况，根据锅炉锅筒内水位的高低来对阀门操作实现调节，从而改变给水流量以满足锅炉用水需求；但在实际使用中，电动机不论锅筒内液位的高低均在较大压力状态下重负载运转，且始终运转在额定转速状态下，造成了能量的较大浪费；目前通常利用变频技术采取恒压供水的方式对电动机的输入电压和频率进行调节，使之处于效率较高状态以达到节能目的。然而当锅炉负荷波动较大，即蒸汽量变化大时用水量也频繁变化，仅在给定压力不变的情况下，实施给水压力闭环控制较难保持锅炉给水量与实际需要量相平衡，仍然有较多的能量浪费，因此节能的空间有局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服智能节电设备现有技术的不足，提供一种根据锅炉液位信号来实现锅炉给水控制的智能节电器用自动控制装置，以提高节电设备效率，并保持锅炉液位安全。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能节电器用自动控制装置，其特征在于包括：

锅炉液位传感器，用于采集锅炉液位信号；

液位变送器，其信号输入端与锅炉液位传感器的信号输出端连接，接收所述锅炉液位信号，并转换为一标准电信号输出；

PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)调节仪，其信号输入端与液位变送器的信号输出端连接，接收所述标准电信号，并实现锅炉液位反馈标准信号控制输出；

变频器，其模拟信号输入端与PID调节仪的信号输出端连接，接收所述锅炉液位反馈标准信号，并根据设定的程序和锅炉液位反馈标准信号控制电机的运转。

本发明还提供所述智能节电器用自动控制装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)从锅炉液位传感器获取锅炉液位信号；

(2)通过液位变送器将锅炉液位传感器转换为标准电信号；

(3)通过PID调节仪将液位变送器输出的标准电信号转换为可控制的锅炉液位反馈标准信号；

(4)将锅炉液位反馈标准信号输入到变频器的模拟信号输入端；

(5)根据模拟输入信号的特性，将变频器主控操作系统面板上的输入信号种类选择开关置于电流档位；

(6)设定参数，包括：

设定由外部通道控制；

设定开关量输入，由键盘控制；

设定由PID调节仪控制；

设定由开关量和模拟量共同控制；

设定上限频率，对应模拟量的100％；

设定下限频率，对应模拟量的最小值；

设定启动开关控制信号，开始运行；

设定PID功能参数。

本发明的自动控制装置除了可以采用上述控制方法的步骤进行自动调节，还可以采取人工干预手动调节。通过分别与变频器上设置的手动增量、减量控制信号输入端连接的手动增量按钮和手动减量按钮，操作人员可直接控制水泵电机的运行状态，调节给水流量来控制锅炉水位。

由于本发明采用变频节电技术，在输入电流中存在部分谐波，为防止可能对周围设备正常运行产生影响，该装置采用由电抗和电容构成的滤波单元来抑制和滤除输入端的谐波，从而将系统的综合谐波值控制在允许范围。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用变频技术对锅炉液位传感器采集的锅炉液位信号进行自动跟踪，实时调节电机的运转，从而调节给水流量，使锅炉液位始终保持良好状况，确保锅炉安全运行的同时，还有利于降低电机及水泵的运行噪音、发热量，减小管道系统因高压产生的泄漏，降低阀门、管件等的维修成本，有利于延长设备的使用寿命。

2、本发明设有人工干预手动调节电路，在自动控制电路发生故障时，操作人员可以直接控制水泵的运行状态，加强了系统运行的安全性。

3、本发明采用由电抗元件和电容元件构成的滤波单元来抑制和滤除输入端的谐波，从而将系统的综合谐波值控制在允许范围，简单有效。

4、利用本发明的自动控制装置，在锅炉正常运行负荷下节电率可达15％～45％，具有高效节能、安全可靠的优点。

附图说明

图1是锅炉水泵电动机液位控制电气图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的智能节电器用自动控制装置包括：

锅炉液位传感器，用于采集锅炉液位信号；