一种增压泵电机节能装置的制造方法
【专利摘要】一种增压泵电机节能装置，包括增压泵电机，由稳压电路、气体探测电路、PLC控制器、变频器和压力传感器构成，稳压电路、气体探测电路、PLC控制器和变频器安装在一塑料盒内并把塑料盒安装在增压泵电机外壳上端，压力传感器安装在和增压泵出气管道连接的工厂输气管道侧端上，增压泵电机、稳压电路、气体探测电路、PLC控制器、变频器、压力传感器通过导线连接。本实用新型能根据工厂输气管道内气体压力大小，自动调节变频器电源输出端电源的频率，从而使增压泵电机在不同负荷下，工作在不同频率下，达到节能目的；还能在被压缩的燃气泄漏时，自动关闭电机电源，以此防止次生事故。基于以上，所以本实用新型具有好的应用前景。
【专利说明】
一种増压泵电机节能装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机节能设备，尤其是将压力传感器安装在工厂输气管道侧端上，当和增压栗出气管道连接的工厂输气管道内气体压力稍低时，通过压力传感器和PLC控制器作用，使变频器输出较低频率电源至增压栗电机，增压栗在电机较低转速情况下，输送较低流量的气体即可使输气管道内气体提高到所需压力值，当输气管道内气体压力降低较多时，通过压力传感器和PLC控制器作用，使变频器输出较高频率电源至增压栗电机，增压栗在电机较高转速情况下，输送较大流量的气体使输气管道内气体提高到所需压力值，且在管道内可燃气体发生泄漏时，能自动关闭PLC控制器，使增压栗电机失电停止工作，由此克服了普通增压栗电机工作时，无论输气管道内气体压力大小，都是工作在同一转速下，造成电能浪费，由于电机启动电流冲击大，对电机使用寿命造成影响，和不具有安全控制缺点的一种增压栗电机节能装置。
【背景技术】
[0002]增压栗电机是工厂输气管道输送气体(如压缩空气、氧气、氢气、氮气、天然气等)时，广泛使用的一种增压设备，当进入输气管道内气体不足时，通过增压栗作用将输入输气管道内的气体增压从而满足需要，现有的增压栗在控制设施的作用下，都是在输气管道内气体压力降调到一定程度时，自动接通增压栗的电机电源使增压栗工作，输气管道内气体压力上升到一定程度时，自动断开增压栗的电机电源使增压栗停止工作，无论输气管道内气体压力大小，增压栗电机都是工作在同一频率、同一转速下，因此造成电能浪费，且每次启动时，增压栗的电机都会受到大电流的冲击，由此造成电机使用寿命减短，在工作中，当所压缩的可燃气体发生泄漏时，现有的增压栗控制设施不能自动让增压栗的电机停止工作，这样，容易造成工作时的电机产生电火花点燃可燃气体，造成大的次生灾害。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有的增压栗电机，无论工厂输气管道内气体压力大小，增压栗电机都是工作在同一频率、同一转速下，造成电能浪费，每次启动时，增压栗的电机都会受到大电流的冲击，造成电机使用寿命减短，当所压缩的可燃气体发生泄漏时，增压栗控制设施不能自动让增压栗的电机停止工作，容易造成大的次生灾害的弊端，本实用新型提供了一种将压力传感器安装在工厂输气管道侧端上，当和增压栗出气管道连接的工厂输气管道内气体压力稍低时，通过压力传感器和PLC控制器作用，使变频器输出较低频率电源至增压栗电机，增压栗在电机较低转速情况下，输送较低流量的气体即可使输气管道内气体提高到所需压力值，当输气管道内气体压力降低较多时，通过压力传感器和PLC控制器作用，使变频器输出较高频率电源至增压栗电机，增压栗在电机较高转速情况下，输送较大流量的气体使输气管道内气体提高到所需压力值，且在管道内可燃气体发生泄漏时，能自动关闭PLC控制器，使增压栗电机失电停止工作，由此克服了普通增压栗电机工作时，无论输气管道内气体压力大小，都是工作在同一转速下，造成电能浪费，由于电机启动电流冲击大，对电机使用寿命造成影响，和不具有安全控制缺点的一种增压栗电机节能装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种增压栗电机节能装置，包括增压栗电机，其特征在于由稳压电路、气体探测电路、PLC控制器、变频器和压力传感器构成，稳压电路、气体探测电路、PLC控制器和变频器安装在一塑料盒内并把塑料盒安装在增压栗电机外壳上端，压力传感器安装在和增压栗出气管道连接的工厂输气管道侧端上，稳压电路交流电源输入端和220V交流电源通过导线连接，稳压电路正极直流电源输出端和气体探测电路正极直流电源输入端通过导线连接，稳压电路交流电源输出端一极和气体探测电路交流电源输入端通过导线连接，气体探测电路交流电源输出端和PLC控制器交流电源输入端一极通过导线连接，稳压电路交流电源输出端另一极和PLC控制器交流电源输入端另一极通过导线连接，稳压电路负极直流电源输出端和气体探测电路负极直流电源输入端、变频器负极直流电源输入端通过导线接地，压力传感器信号输出端和PLC控制器信号输入端通过导线连接，PLC控制器信号输出端和变频器信号输入端通过到导线连接，变频器交流电源输入端和380V三相交流电源连接，变频器交流电源输出端和增压栗电机的380V三相交流电源输入端通过导线连接。
[0006]所述的稳压电路由电源变压器、硅整流二极管、电解电容、三端固定输出稳压器和瓷片电容组成，硅整流二极管有四支，瓷片电容有两支，三端固定输出稳压器型号是7805，电源变压器电源输入端和220V交流电源两极通过导线连接，电源变压器电源输出端一极和第一支硅整流二极管负极、第二支硅整流二极管正极通过导线连接，电源变压器电源输出端另一极和第三支硅整流二极管负极、第四支硅整流二极管正极通过导线连接，第二支硅整流二极管负极和第四支硅整流二极管负极、电解电容正极、其中一支瓷片电容一端、三端固定输出稳压器的I脚通过导线连接，第一支硅整流二极管正极和第三支硅整流二极管正极、电解电容负极、其中一支瓷片电容另一端、三端固定输出稳压器的2脚、另一支瓷片电容一端通过导线接地，三端固定输出稳压器的3脚和另一支瓷片电容另一端通过导线连接。
[0007]所述的气体探测电路由气敏器件、电阻、可调电阻、单向可控硅和继电器组成，气敏器件型号是QM-N5，电阻一端和气敏器件第一个正极电源输入端、继电器正极电源输入端通过导线连接，电阻另一端和气敏器件第二个正极电源输入端通过导线连接，可调电阻一端和气敏器件第一个负极电源输入端、单向可控硅阴极通过导线接地，可调电阻另一端和气敏器件第二个负极电源输入端通过导线连接，单向可控硅阳极和继电器负极电源输入端通过导线连接。
[0008]所述的气体探测电路的气敏器件探测可燃气体的灵敏度，可通过调节气体探测电路的可调电阻的阻值进行确定。
[0009]所述的安装稳压电路、气体探测电路、PLC控制器和变频器的塑料盒，在其上端有一个开孔，气体探测电路的气敏器件上端位于开孔内，以利于气敏器件探测到泄露的可燃气体。
[0010]所述的PLC控制器型号是FX2N-64MT-001。
[0011]所述的变频器型号是FR-D720-3.7K。
[0012]所述的压力传感器型号是CYYZ15。
[0013]所述PLC控制器信号输出端输出不同的电流信号到变频器信号输入端后，变频器交流电源输出端会输出不同频率的380V交流电源至增压栗电机的380V三相交流电源输入端。
[0014]本实用新型有益效果是:当工厂输气管道内气体压力稍低时，在压力传感器和PLC控制器作用，变频器输出较低频率电源至增压栗电机，增压栗在电机较低转速情况下，输送较低流量的气体即可使输气管道内气体提高到所需压力值，当输气管道内气体压力降低较多时，变频器输出较高频率电源至增压栗电机，增压栗在电机较高转速情况下，输送较大流量的气体使输气管道内气体提高到所需压力值，且在管道内可燃气体发生泄漏时，气体探测电路能自动关闭PLC控制器，使增压栗电机失电停止工作，由此克服了普通增压栗电机工作时，无论输气管道内压力大小，都是工作在同一转速下，造成的电能浪费，由于电机启动电流冲击大，对电机使用寿命造成影响，和不具有安全控制缺点的弊端。基于以上。所以本实用新型具有好的应用前景。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0016]图1是本实用新型结构不意图。
[0017]图2是本实用新型电路图。
[0018]图1中:I是增压栗电机，2是稳压电路，3是气体探测电路，4是PLC控制器，5是变频器，6是压力传感器。
[0019]图2，M是增压栗电机;稳压电路中:T是电源变压器，VD1、VD2、VD3、VD4是硅整流二极管，Cl是电解电容，Al是三端固定输出稳压器，C2、C3是瓷片电容;气体探测电路中:TT是气敏器件，R是电阻，RP是可调电阻，VS是单向可控硅，K是继电器;A2是PLC控制器;A3是变频器，R、S、T是变频器的交流电源输入端，U、V、W是变频器的交流电源输出端;PT是压力传感器。
【具体实施方式】
[0020]图1中所示，一种增压栗电机节能装置，包括增压栗电机I，由稳压电路2、气体探测电路3、PLC控制器4、变频器5和压力传感器6构成，稳压电路2、气体探测电路3、PLC控制器4和变频器5安装在一塑料盒内并把塑料盒安装在增压栗电机I外壳上端，压力传感器6安装在和增压栗出气管道连接的工厂输气管道侧端上，稳压电路2交流电源输入端和220V交流电源通过导线连接，稳压电路2正极直流电源输出端和气体探测电路3正极直流电源输入端通过导线连接，稳压电路2交流电源输出端一极和气体探测电路3交流电源输入端通过导线连接，气体探测电路3交流电源输出端和PLC控制器4交流电源输入端一极通过导线连接，稳压电路2交流电源输出端另一极和PLC控制器4交流电源输入端另一极通过导线连接，稳压电路2负极直流电源输出端和气体探测电路3负极直流电源输入端、变频器5负极直流电源输入端通过导线接地，压力传感器6信号输出端和PLC控制器4信号输入端通过导线连接，PLC控制器4信号输出端和变频器5信号输入端通过到导线连接，变频器5交流电源输入端和380V三相交流电源连接，变频器5交流电源输出端和增压栗电机I的380V三相交流电源输入端通过导线连接。气体探测电路3的气敏器件探测可燃气体的灵敏度，可通过调节气体探测电路的可调电阻的阻值进行确定。安装稳压电路2、气体探测电路3、PLC控制器4和变频器5的塑料盒，在其上端有一个开孔，气体探测电路3的气敏器件上端位于开孔内，以利于气敏器件探测到泄露的可燃气体。PLC控制器4型号是FX2N-64MT-001。变频器5型号是FR-D720-3.7K。压力传感器6型号是CYYZ15 WLC控制器4信号输出端输出不同的电流信号到变频器5信号输入端后，变频器5交流电源输出端会输出不同频率的380V交流电源至增压栗电机I的380V三相交流电源输入端。本实用新型使用时，当稳压电路2得电工作后，其交流电源输出端输出的24V交流电源会进入PLC控制器4交流电源输入端，于是，PLC控制器4得电处于待机状态;稳压电路2直流电源输出端输出的5V直流电源进入气体探测电路3直流电源输入端后，气体探测电路3得电处于待机状态；当增压栗电机I得电工作后，增压栗将从增压栗进气端进入的低压气体压缩，压缩后的气体进入工厂输气管道。当输气管道内气体没有被使用时，输气管道内压力逐渐增大，于是，压力传感器6随输气管道内压力由小到大，输出不同的模拟电压信号至PLC控制器4信号输入端，在PLC控制器4内部电路作用下，PLC控制器4信号输出端输出逐渐由高到低的直流电流信号，至变频器5信号输入端，继之，变频器5交流电源输出端会输出由高到低频率的380V交流电源，至增压栗电机I的380V三相交流电源输入端，这样，增压栗电机I随着输气管道内压力由小到大，慢慢降低转速，直到输气管道内压力到设定值时，停止运转。在实际使用中，当输气管道内压缩后的气体被使用的量多时，管道内压力就会降低相对较多，于是，压力传感器6信号输出端会输出较高值的模拟电压信号至PLC控制器4信号输入端，PLC控制器4信号输出端输出较高值的直流电流信号至变频器5信号输入端，继之，增压栗电机I在较高电源频率下工作，转速提高，增压栗将更多的低压气体压缩后输入工厂输气管道内，以满足需要；当输气管道内压缩后的气体被使用的量少时，管道内压力就会降低相对较少，于是，压力传感器6信号输出端输出相对低的模拟电压信号至PLC控制器4信号输入端，PLC控制器4信号输出端输出相对低的直流电流信号至变频器5信号输入端，继之，增压栗电机I在相对低的电源频率下工作，在增压栗电机I相对低的转速下，增压栗将较少的低压气体压缩后输入工厂输气管道内，就能满足需要。本实用新型使用时，当被压缩的气体是可燃气体，可燃气体发生泄漏时，在气体探测电路3的作用下，气体探测电路3会将PLC控制器4的一交流电源输入端断开，从而，后续变频器5和增压栗电机I不再工作，防止了由此产生的次生事故。本实用新型克服了普通增压栗电机工作时，无论输气管道内压力大小，都是工作在同一转速下，造成的电能浪费，由于电机启动电流冲击大，对电机使用寿命造成影响，和不具有安全控制缺点的弊端。
[0021]图2中所示，M是增压栗电机，A2是PLC控制器;A3是变频器，R、S、T是变频器的交流电源输入端，U、V、W是变频器的交流电源输出端;PT是压力传感器；由电源变压器T，硅整流二极管￥01、￥02、￥03、￥04，电解电容(:1，三端固定输出稳压器41和瓷片电容02工3组成稳压电路，硅整流二极管有四支，瓷片电容有两支，三端固定输出稳压器Al型号是7805，电源变压器T电源输入端和220V交流电源两极通过导线连接，电源变压器T电源输出端一极和第一支硅整流二极管VDl负极、第二支硅整流二极管VD2正极通过导线连接，电源变压器T电源输出端另一极和第三支硅整流二极管VD3负极、第四支硅整流二极管VD4正极通过导线连接，第二支硅整流二极管VD2负极和第四支硅整流二极管VD4负极、电解电容Cl正极、其中一支瓷片电容C2—端、三端固定输出稳压器Al的I脚通过导线连接，第一支硅整流二极管VDl正极和第三支硅整流二极管VD3正极、电解电容Cl负极、其中一支瓷片电容C2另一端、三端固定输出稳压器Al的2脚、另一支瓷片电容C3—端通过导线接地，三端固定输出稳压器Al的3脚和另一支瓷片电容C3另一端通过导线连接。由气敏器件TT、电阻R、可调电阻RP、单向可控硅VS和继电器K组成气体探测电路，气敏器件型号是QM-N5，电阻R—端和气敏器件TT第一个正极电源输入端I脚、继电器K正极电源输入端通过导线连接，电阻R另一端和气敏器件TT第二个正极电源输入端2脚通过导线连接，可调电阻RP—端和气敏器件TT第一个负极电源输入端3脚、单向可控硅VS阴极通过导线接地，可调电阻RP另一端和气敏器件TT第二个负极电源输入端4脚通过导线连接，单向可控硅VS阳极和继电器K负极电源输入端通过导线连接。气体探测电路的气敏器件TT探测可燃气体的灵敏度，可通过调节气体探测电路的可调电阻RP的阻值进行确定。PLC控制器A2型号是FX2N-64MT-001。变频器A3型号是FR-D720-3.7K。压力传感器PT型号是CYYZ15。安装稳压电路、气体探测电路、PLC控制器A2和变频器A3的塑料盒，在其上端有一个开孔，气体探测电路的气敏器件TT上端位于开孔内，以利于气敏器件TT探测到泄露的可燃气体。PLC控制器A2信号输出端输出不同的电流信号到变频器A3信号输入端后，变频器A3交流电源输出端会输出不同频率的380V交流电源至增压栗电机M的380V三相交流电源输入端。稳压电路交流电源输入端电源变压器T初级绕组和220V交流电源通过导线连接;稳压电路正极直流电源输出端三端固定输出稳压器的3脚和气体探测电路正极直流电源输入端继电器K正极电源输入端通过导线连接;稳压电路交流电源输出端一极电源变压器T次级绕组一端和气体探测电路交流电源输入端继电器K 一常闭触点端通过导线连接;气体探测电路交流电源输出端继电器K另一常闭触点端和PLC控制器A2交流电源输入端一极I脚通过导线连接;稳压电路交流电源输出端另一极电源变压器T次级绕组另一端和PLC控制器A2交流电源输入端另一极2脚通过导线连接;稳压电路负极直流电源输出端三端固定输出稳压器Al的2脚和气体探测电路负极直流电源输入端气敏器件TT第一个负极电源输入端3脚、变频器负极直流电源输入端2脚通过导线接地;压力传感器PT信号输出端和PLC控制器A2信号输入端3脚、4脚通过导线连接;PLC控制器A2信号输出端5脚和变频器A3信号输入端I脚通过到导线连接;变频器A3交流电源输入端R、S、T和380V三相交流电源连接；变频器A3交流电源输出端U、V、W和增压栗电机M的380V三相交流电源输入端通过导线连接。图2中，当电源变压器T得电工作后，其次级绕组输出24V交流电源进入PLC控制器A2交流电源输入端，于是，PLC控制器A2得电处于待机状态，与此同时，电源变压器T次级绕组输出24V交流电源还会经硅整流二极管￥01、￥02、￥03、￥04整流、电解电容(:1滤波进入三端固定输出稳压器Al的电源输入端，在三端固定输出稳压器Al和其外围元件瓷片电容C2、C3作用下，三端固定输出稳压器Al的电源输出端输出稳定的5V直流电源进入气体探测电路直流电源输入端，于是，气体探测电路得电处于待机状态。在实际使用中，当输气管道内压缩后气体被使用的量多时，管道内压力就会降低相对较多，于是，压力传感器PT信号输出端会输出较高值的模拟电压信号至PLC控制器A2信号输入端，PLC控制器A2信号输出端输出较高值的直流电流信号至变频器A3信号输入端I脚，变频器A3的交流电源输出端U、V、W输出较高频率交流电源至增压栗电机M电源输入端，于是，增压栗电机M在较高电源频率下工作，转速提高，增压栗将更多的低压气体压缩后输入工厂输气管道内，以满足需要；当输气管道内压缩后的气体被使用的量少时，管道内压力就会降低相对较少，于是，压力传感器PT信号输出端输出相对低的模拟电压信号至PLC控制器A2信号输入端，PLC控制器A2信号输出端输出相对低的直流电流信号至变频器A3信号输入端I脚，继之，增压栗电机M在相对低的电源频率下工作，在增压栗电机M相对低的转速下，增压栗将较少的低压气体压缩后输入工厂输气管道内，就能满足需要。在稳压电路输出稳定的5V直流电源进入气体探测电路后，当被增压栗电机M压缩的可燃气体无泄漏时，气敏器件TT的I脚和4脚导电率很小，可调电阻RP滑动触点的输出电压小于0.7V，单向可控硅VS不被触发；当发生燃气泄漏，泄露的可燃气体经塑料外壳上端的开孔进入塑料外壳内部后，气敏器件TT的I脚和4脚导电率迅速增大，可调电阻RP滑动触点的输出电压大于0.7V，于是，单向可控硅VS被触发，继之，继电器K得电吸合其两个常闭触点端断开；由于，继电器K另一常闭触点端和PLC控制器A2的一交流电源输入通过导线连接，所以，继电器Kl得电吸合其两个常闭触点端闭合后，PLC控制器会失电停止工作，那么，变频器A3和增压栗电机M也就不会得电工作，防止了由于可燃气体泄漏产生的次生事故。
[0022]在图2中，电源变压器型号是220V/24V，功率是3W;硅整流二极管型号是1N4001;电解电容Cl型号是470UF/25V；瓷片电容C2规格是0.33UF，瓷片电容C3规格是0.1UF;R阻值是10 Ω ;可调电阻规格是4.7K;单向可控硅型号是MCR100-1;继电器K型号是JRC/21F/YG4123/DC5Vo
【主权项】
1.一种增压栗电机节能装置，包括增压栗电机，其特征在于由稳压电路、气体探测电路、PLC控制器、变频器和压力传感器构成，稳压电路、气体探测电路、PLC控制器和变频器安装在一塑料盒内并把塑料盒安装在增压栗电机外壳上端，压力传感器安装在和增压栗出气管道连接的工厂输气管道侧端上，稳压电路交流电源输入端和220V交流电源通过导线连接，稳压电路正极直流电源输出端和气体探测电路正极直流电源输入端通过导线连接，稳压电路交流电源输出端一极和气体探测电路交流电源输入端通过导线连接，气体探测电路交流电源输出端和PLC控制器交流电源输入端一极通过导线连接，稳压电路交流电源输出端另一极和PLC控制器交流电源输入端另一极通过导线连接，稳压电路负极直流电源输出端和气体探测电路负极直流电源输入端、变频器负极直流电源输入端通过导线接地，压力传感器信号输出端和PLC控制器信号输入端通过导线连接，PLC控制器信号输出端和变频器信号输入端通过到导线连接，变频器交流电源输入端和380V三相交流电源连接，变频器交流电源输出端和增压栗电机的380V三相交流电源输入端通过导线连接。2.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于稳压电路由电源变压器、硅整流二极管、电解电容、三端固定输出稳压器和瓷片电容组成，硅整流二极管有四支，瓷片电容有两支，三端固定输出稳压器型号是7805，电源变压器电源输入端和220V交流电源两极通过导线连接，电源变压器电源输出端一极和第一支硅整流二极管负极、第二支硅整流二极管正极通过导线连接，电源变压器电源输出端另一极和第三支硅整流二极管负极、第四支硅整流二极管正极通过导线连接，第二支硅整流二极管负极和第四支硅整流二极管负极、电解电容正极、其中一支瓷片电容一端、三端固定输出稳压器的I脚通过导线连接，第一支硅整流二极管正极和第三支硅整流二极管正极、电解电容负极、其中一支瓷片电容另一端、三端固定输出稳压器的2脚、另一支瓷片电容一端通过导线接地，三端固定输出稳压器的3脚和另一支瓷片电容另一端通过导线连接。3.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于气体探测电路由气敏器件、电阻、可调电阻、单向可控硅和继电器组成，气敏器件型号是QM-N5，电阻一端和气敏器件第一个正极电源输入端、继电器正极电源输入端通过导线连接，电阻另一端和气敏器件第二个正极电源输入端通过导线连接，可调电阻一端和气敏器件第一个负极电源输入端、单向可控硅阴极通过导线接地，可调电阻另一端和气敏器件第二个负极电源输入端通过导线连接，单向可控硅阳极和继电器负极电源输入端通过导线连接。4.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于气体探测电路的气敏器件探测可燃气体的灵敏度，可通过调节气体探测电路的可调电阻的阻值进行确定。5.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于安装稳压电路、气体探测电路、PLC控制器和变频器的塑料盒，在其上端有一个开孔，气体探测电路的气敏器件上端位于开孔内，以利于气敏器件探测到泄露的可燃气体。6.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于PLC控制器型号是FX2N-64MT-001。7.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于变频器型号是FR-D720-3.7K。8.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于压力传感器型号是CYYZl5 O9.根据权利要求1所述的一种增压栗电机节能装置，其特征在于PLC控制器信号输出端输出不同的电流信号到变频器信号输入端后，变频器交流电源输出端会输出不同频率的380V交流电源至增压栗电机的380V三相交流电源输入端。
【文档编号】F04B49/06GK205618343SQ201620237426
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】王扬清
【申请人】兰州中联电子科技有限公司