[发明专利]一种空压机负荷优化控制系统及方法

权利要求书

1.一种空压机负荷优化控制系统，其特征在于，该系统包括监测主机、信号采集单元、导叶控制单元和电机控制单元，所述信号采集单元、导叶控制单元和电机控制单元分别与监测主机相连；所述信号采集单元监测空压机运行时的电机励磁电流、管网出入口的流量与压力；所述监测主机基于空压机装置特性曲线，结合现场数据，计算电机当前转速、输出功率，修正空压机的运行参数，输出优化控制命令给导叶控制单元和电机控制单元，调整入口导叶开度与电机励磁电流，实现空压机变负荷节能运行。

2.如权利要求1所述的一种空压机负荷优化控制系统，其特征在于，所述信号采集单元以485总线方式与监测主机相连，其主要由气体流量传感器、气体压力传感器、电流互感器、数据采集卡及各级滤波电路组成，气体流量传感器、气体压力传感器和电流互感器分别采集管网的气体流量、气体压力和电机励磁电流数据，经各级滤波电路进行滤波处理后，由数据采集卡将处理后的数据传送给监测主机。

3.如权利要求1所述的一种空压机负荷优化控制系统，其特征在于，所述导叶控制单元主要由开度控制模块、执行机构、导叶开度检测模块和开度显示模块组成，以485总线方式、MODBUS通信协议与监测主机实现数据通讯；所述开度控制模块依据监测主机发出的导叶开度调整指令，利用执行机构对入口导叶开度的大小进行控制；导叶开度检测模块采集入口导叶开度调整信息，以负反馈方式叠加到开度控制模块，并同时由开度显示模块显示当前入口导叶的开度值。

4.如权利要求1所述的一种空压机负荷优化控制系统，其特征在于，所述电机控制单元主要由电机控制模块、励磁装置、电机励磁电流检测模块组成，以485总线方式、MODBUS通信协议与监测主机实现数据通讯；所述电机控制模块依据监测主机发出的负荷优化控制指令，控制励磁装置改变同步电机的励磁电流，实现对同步电机励磁电流的控制；电机励磁电流检测模块实时采集同步电机运行时的励磁电流，以负反馈方式叠加到电机控制模块。

5.基于权利要求1-4中任一项所述的空压机负荷优化控制系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括如下步骤：

步骤一、根据空压机励磁电流、输出功率、管网出入口的气体流量和压力，依据流动系统机械能守恒原理，建立空压机负荷优化控制系统模型；

步骤二、通过信号采集单元获得电机的实时励磁电流，根据空压机负荷优化控制系统中励磁电流与转矩之间的关系，计算出现场空压机的实时转速；

步骤三、通过信号采集单元中的气体流量传感器和气体压力传感器，测得现场管网入口、出口的气体流量与压力，根据空压机负荷优化控制系统模型，计算出系统调节偏差；

步骤四、根据导叶开度调节系数、励磁电流调节系数与系统调节偏差的关系，计算出导叶开度调节系数和励磁电流调节系数，并将计算结果送入监测主机作为校正参数，监测主机依据收到的校正参数对导叶控制单元和电机控制单元进行控制，确定导叶开度与电机的运行状态，进而实现空压机负荷的优化控制。