[发明专利]一种永磁耦合调速器控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁耦合调速器控制装置，适用于风机、泵类用永磁耦合调速器调速系统。

背景技术

工业使用中水泵、风机类负载的额定参数大于实际使用的参数，多数工业场合水泵、风通常都是调节阀门或风门挡板开度的大小来调节所需流量与压力。 泵或风机总是工作在额定状态，这样大量能量消耗在阀门或风门所增加的阻力上，不合乎国家节能减排的号召。若采用调速技术，根据系统需求风量或风压不同而调节相应转速，则可达到显着节能效果。

永磁耦合调速器调速技术是近年来开发的一项突破性新技术，是专门针对风机、泵类离心负载调速节能的适用技术。它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点，成为风机、泵类负载节能减排技术改造的首选。

永磁耦合调速器控制装置实现根据用户设定的压力或是流量来调整永磁耦合调速器的气隙实现输出功率的调整，保证系统的压力或是流量恒定，同时实现系统的过温、限位等保护功能。

经对现有技术检索发现，目前永磁耦合调速器结构设计的专利比较多，但是其控制系统专利几乎没有，原因是永磁耦合调速器作为一种新型的节能设备，研究的重点在于本体设计，其控制器采用了一般工业控制器进行替代，这种控制方案要么使控制系统显得冗余复杂，要么功能不够完善，不能很好地满足于永磁耦合调速器的控制要求。

发明内容

本发明针对现有的永磁耦合调速器在实际使用中需要，提供一种适用的永磁耦合调速器控制装置，在硬件平台，控制程序基本不变的情况下，仅需根据永磁耦合调速器容量的大小选配少量的硬件即可满足不同功率等级永磁耦合调速器控制应用需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁耦合调速器控制装置，包括箱体以及安装在箱体面板上的主控制单元，箱体底部安装有电源系统，箱体上设有电源开关和与主控制单元连接的急停开关，所述的主控制单元包括CPU以及与CPU连接的模拟信号调理电路、电源变换电路、报警及指示灯输出电路、光耦隔离输入及键盘电路、晶闸管输出电路、RS232通信接口电路、数码管显示电路及0-20mA电流信号输出电路。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其CPU为STC高性能单片机，完成控制系统的温度、流量信号采样、计算、bang-bang以及PI控制功能的实现。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其模拟信号调理电路连接二路PT100热电阻信号和一路流量变送器信号，将标准的0-10V或0-20mA信号调理成0～3V电压信号后送至CPU处理。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其电源变换电路提供2.8V和3.3V输出电压供系统使用。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其报警及指示灯输出电路为控制系统提供运行和故障状态及报警输出。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其光耦隔离输入及键盘电路实现二路限位信号输入及四路按键信号的输入。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其晶闸管输出电路为主控制单元提供两路交流220V输出电路，控制永磁耦合调速器气隙调节电机的正反转。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其RS232通信接口电路提供远程计算机监视和控制。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其数码管显示电路由上下排列的两组四位数码管组成，分别显示用户设定参数和实际检测信号值。

所述的一种永磁耦合调速器控制装置，其0-20mA电流信号输出电路为基于单片机的PWM输出，经过滤波得到电压信号，通过恒流源转换电路实现0-20mA信号输出。

本发明的有益效果是：采用常用的芯片，并通过光耦将输入输出进行电气隔离，绝缘安全可靠，系统易于实现，且稳定可靠，具有接线简单，成本低，自动化程度高，便于设备现场调试和用户使用。针对永磁耦合调速器调速系统需要保持系统恒定的压力或流量，实时调节永磁调速耦合器转速，同时检测永磁耦合调速器温度，并保护其安全，通过高性能1T处理器，采用24MHZ晶振，提高了控制系统计算速度，保证了控制的实时性、准确性和稳定性。

附图说明

图1为本发明控制装置安装箱体图；

图2为本发明控制装置的方框原理图；

图3为本发明控制程序的流程示意图。