一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于空压机领域。
【背景技术】
[0002]普通变频式空压机是用压力感测器即时感应系统中实际气压和用气量。在不改变空压机马达转矩(即拖动负载的能力)的前提下来即时控制马达转速(即输出功率)，经由改变压缩机转速，来响应系统压力的变化，并保持稳定的系统压力(设定值)，以实现高品质压空气的按需输出。当系统消耗风量降低时，此时压缩机提供的压缩空气大于系统消耗量，变频式压缩机会降低转速，同时减少输出压缩空气风量;反之则提高马达运转速增加压缩空气风量，以保持稳定的系统压力值。但是变频器在频率很低时，输出力矩很小，不能满足空气压缩机负载要求;同时空压机不允许长时间在低频下运行，由于转速过低，其工作稳定性差，压缩机的缸体的润滑变差，会加重机械磨损，一般情况下不低于20Hz为佳。所以即便在用气量很少或不用气的情况下，空压机仍然需要维持一定转速，尽管空压机处于卸载状态，电机空转也会消耗一定的电能。
[0003]因此，人们试图对上述技术方案进行改进。在长时间不用气或用气量很少时，通常采用让空气压缩机降低输出“下限频率”的方式节约电能，下限频率的设定根据机器性能设定，以再次启动变频器不出现故障报警为准。因为当压力低于加载压力时，需要启动空压机，此时管道的空气压力仍然很高，启动负载很大，变频器低频力矩不足;所以维持在一定频率运行，这也浪费电能。
[0004]另一种节能方式为空压机休眠，目前通用的休眠方式为简单的条件计时模式，SP在管网压力高于设定值以后开始延时，达到时间后空压机停机。鉴于变频器低频力矩不足，启动常常出现过流故障，通常需要使用放大变频器的功率来使用，“大马拉小车”这也是一种浪费。而且这种简单的计时工作模式，供气压力不稳定，响应时间长，影响企业生产。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，采用切换开关切换工作方式，并采集空压机的加载数据，根据数据对空压机的加载阀和电源进行控制，实现了不必放大变频器功率便能到达条件后使空压机休眠，再次启动时不出现过流等故障；优化休眠方式，保证管网供气压力相对稳定的空气压缩机节能改造一体控制柜。该空压机节能一体控制柜主要针对工频空压机节能改造使用，在基本不改变原空压机控制线路的基础上实现恒压供气、智能休眠、降低能耗的目的。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，包括控制器、启动信号采集模块、温度信号采集模块、加载信号采集模块、故障信号采集模块、加载干涉控制模块和控制面板，控制器设有AD转换接口、通信串口、变频驱动单元、变频切换单元和数个数字量信号接口，启动信号采集模块的输出端、加载信号采集模块的输出端、故障信号采集模块输出端和加载干涉控制模块的输入端均与控制器的数字量信号接口连接，温度信号采集模块的输出端与所述AD转换接口连接，交流电源通过所述变频驱动单元与空压机的动力模块连接；
[0007]控制面板包括工作模式切换开关、工作模式指示灯组组和触摸屏，工作模式切换开关和工作模式指示灯组组均与所述变频切换单元电连接，触摸屏与所述通信串口连接。
[0008]所述工作模式切换开关的开关位包括停止位、节能位和工频位。
[0009]所述工作模式指示灯组组包括停止指示灯、节能工作指示灯和工频工作指示灯。
[0010]所述交流电源为380V交流电源。
[0011]本实用新型所述的一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，采用切换开关切换工作方式，并采集空压机的加载数据，根据数据对空压机的加载阀和电源进行控制，实现了不必放大变频器功率便能到达条件后使空压机休眠，再次启动时不出现过流等故障;优化休眠方式，保证管网供气压力相对稳定的空气压缩机节能改造一体控制柜。该空压机节能一体控制柜主要针对工频空压机节能改造使用，在基本不改变原空压机控制线路的基础上实现恒压供气、智能休眠、降低能耗的目的;在不改变原空压机加卸载工作模式的前提下，将一体机的输出状态考虑在内对加载进行干涉，有效解决了低频扭矩不足导致的过流故障等问题;使空压机用气量少时停机，最大化节约电能。本实用新型优化原空压机休眠方式，根据客户所设置用气量小时间段及一体机所检测的用气量智能判断是否需要使空压机进行休眠;避免了空压机在一定情况下频繁启停问题，同时保证了管网压力相对稳定，实现用气量少时最大化节约空压机能耗，使空压机停止输出即压缩电机停机，同时解决由于变频器低频扭矩不足导致的启动过流问题，不改变空压机原有加载工作模式，创新性地对空压机的加载进行干涉。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的原理图框图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示的一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，包括控制器、启动信号采集模块、温度信号采集模块、加载信号采集模块、故障信号采集模块、加载干涉控制模块和控制面板，控制器设有AD转换接口、通信串口、变频驱动单元、变频切换单元和数个数字量信号接口，启动信号采集模块的输出端、加载信号采集模块的输出端、故障信号采集模块输出端和加载干涉控制模块的输入端均与控制器的数字量信号接口连接，启动信号采集模块的输出端、加载信号采集模块的输出端、故障信号采集模块输出端和加载干涉控制模块的输入端分别连接不同的数字量信号接口，温度信号采集模块的输出端与所述AD转换接口连接，380V交流电源通过所述变频驱动单元与空压机的动力模块M连接；
[0014]控制面板包括工作模式切换开关、工作模式指示灯组和触摸屏，工作模式切换开关和工作模式指示灯组均与所述变频切换单元电连接，触摸屏与所述通信串口连接。
[0015]所述工作模式切换开关的开关位包括停止位、节能位和工频位。
[0016]所述工作模式指示灯组包括停止指示灯、节能工作指示灯和工频工作指示灯。
[0017]工作时，原空压机的电源输入线拆除接入控制器RST输入端，将控制器的UVW输入原空压机电源接入侧，即可实现交流380V电源通过所述变频驱动单元与空压机的动力模块M连接，控制空压机的启动和停止。取原空压机星三角转换电路中三角接触器的常开点接入所述启动信号采集模块作为节能控制一体柜的启动信号;将空压机电机温度信号接入所述温度信号采集模块作为电机温度检测输入信号;将控制加载阀的接触器的常开点接入所述加载信号采集模块，用于检测空压机加卸载状态。节能一体控制柜的故障信号采集模块串联接于原空压机故障电路中，原空压机能检测到节能一体机的故障信号进行故障处理，避免了危险情况的发生。节能一体控制柜的加载干涉控制模块串联接于原空压机加卸载控制电路中，当节能一体控制柜输出达到设定时以后，原空压机的加载信号才能控制加载阀动作;启动信号采集模块、温度信号采集模块、加载信号采集模块和故障信号采集模块将所采集到的空压机的启动信号、空气温度信号、加载信号、故障信号等各项参数处理后传送给控制器，控制器进行进一步计算处理、判断是否休眠或干涉空压机运行，并通过变频驱动单元或加载干涉控制模块对空压机实施休眠或干涉。
[0018]用户可通过工作模式切换开关选择该空压机节能一体控制柜的工作模式，节能一体控制柜的工作模式有停止、节能和工频三种模式;工作模式指示灯组用于显示其工作状态。触摸屏用于显示节能一体机的各项运行参数、修改控制参数和显示功率、压力实时曲线等功能。
[0019]本实用新型针对原有的简单条件延时休眠方式进行了优化，根据供气情况判断是否需要休眠，当一定时间段内用气量小时才允许休眠避免空压机频繁启停。用气量判断有两种方式并存，一种是客户根据生产情况设置用气量较小的时间段;第二种方式为一体机检测一定时间段内的用气量做出智能判断。
【主权项】
1.一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，其特征在于:包括控制器、启动信号采集模块、温度信号采集模块、加载信号采集模块、故障信号采集模块、加载干涉控制模块和控制面板，控制器设有AD转换接口、通信串口、变频驱动单元、变频切换单元和数个数字量信号接口，启动信号采集模块的输出端、加载信号采集模块的输出端、故障信号采集模块输出端和加载干涉控制模块的输入端均与控制器的数字量信号接口连接，温度信号采集模块的输出端与所述AD转换接口连接，交流电源通过所述变频驱动单元与空压机的动力模块连接； 控制面板包括工作模式切换开关、工作模式指示灯组和触摸屏，工作模式切换开关和工作模式指示灯组均与所述变频切换单元电连接，触摸屏与所述通信串口连接。2.如权利要求1所述的一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，其特征在于:所述工作模式切换开关的开关位包括停止位、节能位和工频位。3.如权利要求1所述的一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，其特征在于:所述工作模式指示灯组包括停止指示灯、节能工作指示灯和工频工作指示灯。4.如权利要求1所述的一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，其特征在于:所述交流电源为380V交流电源。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有加载干预和休眠功能的空压机节能控制装置，属于空压机领域，包括节能一体控制器、启动信号采集模块、温度采集模块、加载信号采集模块、故障信号采集模块、加载干涉控制模块和控制面板，节能一体控制器设有数个数字量信号接口、AD转换接口、通信串口、变频驱动单元和变频切换单元，主要针对工频空压机节能改造使用，在基本不改变原空压机控制线路的基础上实现恒压供气、智能休眠、降低能耗的目的。
【IPC分类】F04B49/06
【公开号】CN205315242
【申请号】CN201521118565
【发明人】聂瑞柱, 左晓磊, 邹云东, 王潘
【申请人】无锡市迪卡瑞控制技术有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月29日