[发明专利]空压机智能变频驱动控制系统及方法

说明书

本发明公开了空压机智能变频驱动控制系统及方法，属于空压机变频技术领域，具体包括：数据获取模块，用于监测空压机所在管网气压，监测管网的用气量，并生成管网用气量历史数据；驱动控制模块，用于对管网过去n天的用气量数据进行拟合，获得用气量预测曲线，控制空压机电机频率，使空压机实时排气量曲线与用气量预测曲线吻合；气压优化模块，用于设定标准气压区间[m,n]，当监测到管网气压高于n时，降低空压机电机频率，使管网气压降至标准气压区间；当监测到管网气压低于m时，提高空压机电机频率，使管网气压升至标准气压区间；本发明实现了自动控制空压机电机频率，避免了空压机电机空载浪费能源。

技术领域

本发明涉及空压机变频技术领域，具体涉及空压机智能变频驱动控制系统及方法。

背景技术

空压机即空气压缩机，空气压缩机就是提供气源动力，是气动系统的核心设备机电引气源装置中的主体，它是将原动(通常是电动机，即马达)的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。在机械领域及各类生产、装修、制造领域，空压机的应用非常广泛，它是驱动气动工具的源动力。

空压机的控制方式多为开关进气口阀门加载卸载来调节气压，即当用气量减少时，气压升高，到达上限压力时，进气口阀门关闭卸载；气压降低时，进气口阀门打开加载。不能根据气体压力值的大小自动调节电机转速，卸载运行时，空压机不产生压缩空气，电机处于空载运转状态，其用电量为满负载时的60％左右，这部分的电能被白白浪费；由于实际工作时用气设备耗气量并不稳定，通常是加载1分钟，卸载2分钟，反复地加载、卸载对电机、空压机和电网造成很大冲击，且供气压的波动对后道产品生产的质量会产生一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供空压机智能变频驱动控制系统及方法，解决以下技术问题：

(1)现有空压机，不能根据气体压力值的大小自动调节电机转速，当用气量减少，气压升高时，空压机不产生压缩空气，电机处于空载状态，做无用功，浪费电能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

空压机智能变频驱动控制系统及方法，具体包括：

数据获取模块，用于监测空压机所在管网气压，监测所述管网的用气量，并生成所述管网用气量历史数据；

驱动控制模块，用于对所述管网过去n天的用气量数据进行拟合，获得用气量预测曲线，控制空压机电机频率，以所述用气量预测曲线调整空压机实时排气量，使所述空压机实时排气量与所述用气量预测曲线吻合；

气压优化模块，用于设定标准气压区间[m,n]，当监测到管网气压高于n时，降低所述空压机电机频率，减少排气量使管网气压降至标准气压区间；当监测到管网气压低于m时，提高所述空压机电机频率，增加排气量使管网气压升至标准气压区间。

作为本发明进一步的方案，所述气压优化模块设定标准气压区间的过程包括：

获取所述管网单位时间的平均用气量，将所述平均用气量设定为标准用气量；

当所述空压机排气量等于标准用气量，且管网用气量也等于标准用气量时，获取此时的管网气压，将该管网气压设定为标准气压P，并设定气压波动值a，令m＝P-a，n＝P+a，于是获得了所述标准气压区间[m,n]。

作为本发明进一步的方案，所述数据处理模块对用气量数据进行拟合的过程包括：

获取所述管网过去n天的用气量数据，将所述用气量数据对应时间坐标中的日期删除，于是分别获得了不包括日期的时间坐标；

分别选取单个时间坐标对应的n个用气量数据，并将所述n个用气量数据中的极大值和极小值删除，仅对剩余的所有所述用气量数据进行拟合；

以时间信息为横坐标，用气量数据为纵坐标，获得用气量预测曲线。