[发明专利]一种泵的变频调速控制方法和控制装置

说明书

本发明提供了一种泵的变频调速控制方法和控制装置，通过驱动电机的转矩控制变频器的输出转速从而控制柱塞类泵的输出流量，使流量满足应用的情况下降低变频器的速度，从而达到节能降耗，减少期间磨损，延长泵的使用寿命。

技术领域

本发明属于泵的变频调速控制技术领域，具体涉及一种泵的变频调速控制方法和控制装置。

背景技术

柱塞类泵在工业领域应用非常广泛，在煤炭开采行业中，采煤工作面使用的乳化液泵站和喷雾泵泵站都属于柱塞类泵。

传统柱塞类泵工作时采用工频电机直接驱动，泵体上带有压力调节阀（卸载阀），当泵的输出压力大于卸载压力时，卸载阀动作，此时泵输出的液体直接回到泵体中，泵工作在无效状态，白白浪费了电能并且增加了泵的磨损，减少了泵的使用寿命。

随着变频技术的发展，采用变频器驱动泵电机，泵工作在卸载状态时降低泵电机的输出转速，从而降低无效的电能损耗和磨损，所以变频驱动的泵在工业应用中也越来越广泛。

目前，变频驱动泵的方法是在泵的输出管路中安装压力传感器，通过传感器检测泵输出的压力，通过比较压力输出值和目标压力值，当输出压力高于目标压力时，降低变频器的输出速度从而减小泵的输出压力；当输出压力值低于目标压力值时，增大变频器的输出速度从而增加泵的压力。

这种调速方法存在以下问题：

1、需要增加压力传感器检测环节，增加了设备投入；

2、压力传感器失效时无法实现变频调速，失去了变频驱动泵的意义；

3、增加了检测环节，使变频调速的响应时间增加；

4、由于柱塞类泵的工作特性，当需求的流量增加时，输出压力会瞬时降低，而变频器的输出速度不会瞬时增加，在变频器加速时间内泵的输出压力会小于现场需求的最低值，导致液压驱动的设备，例如液压支架等动作慢，影响了工作效率。得不到现场操作人员认可，影响了变频驱动泵的应用推广。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种泵的变频调速控制方法和控制装置。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种泵的变频调速控制方法：

确定驱动电机最小转矩Tmin和目标转矩Tm；

确定调速周期t；

根据所述电机转矩的实际值T与所述目标转矩Tm的关系确定所述泵处于加载状态还是卸载状态；

对调速周期t内的加载状态进行计时为加载时间tj；

计算所述加载时间tj占调速周期内的百分比b，b=（tj/t）×100%；

将所述调速周期t分为n个阶段；

确定变频器的输出最大速度Smax和最小速度Smin，将Smax和Smin之间的速度分成n个，所述n个速度与所述n个阶段相对应；

将变频器的输出速度给定到最大速度Smax；

经过周期t后，判断b的阶段，当b的阶段小于第2阶段时，控制变频器调节到第二速度S2；再经过周期t后，判断b的阶段，若b的阶段小于上一周期内b的阶段，控制变频器速度降一级，若b的阶段不变或b的阶段大于上一周期内b的阶段，控制变频器的输出速度不变，以此类推；

当b处于第2阶段至第n阶段时，任一阶段过程中出现转矩T≦Tmin时，所述变频器的输出速度调节至最大速度Smax；

其中，n≥2。

如上所述的泵的变频调速控制方法，确定驱动电机最小转矩Tmin和目标转矩Tm的方法为：