本发明涉及机电领域，特别涉及一种能效控制装置和能效控制方法。
背景技术：
对于建筑内的大多数机电设备的运行能效，一般由于设计选型偏大，造成电动机实际处于轻载状态，工作效率很低，造成能源的极大浪费；而若当建筑内的机电设备需要长时间满负荷运转时，很容易导致机电设备的温度急速升高，造成损坏；并且由于现有的机电设备电控箱的智能仪表，虽然可以计量运行电流、电压、电能参数，但是不能对设备的运行效率进行分析评估并进行相应控制，因此无法保证机电设备长时间在正常的负载区间内运转。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种能效控制装置和能效控制方法。本技术方案通过利用控制器和变频器改变电力系统对机电设备输出的交流电的频率，进而实现对电力系统的能效控制；
控制器通过变频器对机电设备获得的电流或电压进行取样，再通过温度传感器感测机电设备的温度，通过结合机电设备的电流或电压，以及机电设备的温度，判断机电设备的状态为轻载状态、正常状态还是过载状态，并形成判断结果；控制器根据判断结果对机电设备进行控制，保证机电设备运行在正常负载区间内，既保证了机电设备的运行安全，同时又提高了机电设备的能效利用率，节省了机电设备的运行成本。
本发明中的一种能效控制装置，与机电设备连接，以控制所述机电设备的能耗，其特征在于，包括控制器、电力系统、第一接触器、第二接触器和变频器；所述控制器与所述电力系统连接，所述电力系统通过第一接触器与所述变频器连接，所述电力系统通过第二接触器与所述机电设备连接，所述变频器还与所述机电设备连接，所述变频器改变所述电力系统输出的交流电的频率并输出至所述机电设备。
上述方案中，所述变频器还与所述控制器连接，用于对所述变频器向所述机电设备的输出的电压或电流进行采样，并向所述控制器输出所述机电设备获得的电压值或电流值；
所述能效控制装置还包括温度传感器，所述温度传感器分别与所述机电设备和控制器连接，用于感测所述机电设备的温度，并将所述机电设备的温度值传送至所述控制器；
所述控制器根据所述电压值或电流值，以及所述温度值控制所述机电设备的电压或电流的大小向所述变频器输出频率值，所述变频器根据所述频率值改变输出至所述机电设备的交流电的频率。
上述方案中，所述控制器包括1～79脚，所述控制器的39脚和40脚分别与变频器连接，用于向变频器输出变频频率，以调节所述变频器的频率值；所述控制器的59脚和60脚与输入设备连接，用于控制所述变频器启动；所述控制器的63脚和64脚分别与变频器连接，用于监测所述变频器的运行状态；所述控制器的67脚和68脚分别与所述变频器连接，用于判断所述变频器是否过载。
上述方案中，所述变频器具有变频反馈a0脚、变频反馈com脚、变频调节a12脚、变频调节com脚、启动l1脚、启动正电压脚、故障1a脚、故障1c脚、运行2a脚和运行2c脚；
所述变频调节a12脚与所述控制器的40脚连接，所述变频调节com脚与所述控制器的39脚连接，所述控制器通过变频调节a12脚向所述变频器输出频率值；所述启动l1脚与所述控制器的59脚连接，所述启动正电压脚与所述控制器的60脚连接；所述故障1a脚与所述控制器的67脚连接，所述故障1c脚与所述控制器的68脚连接，所述变频器将所述机电设备的电压值或电流值通过所述故障1a脚或故障1c脚传送至所述控制器；所述运行2a脚与所述控制器的63脚连接，所述运行2c脚与所述控制器的64脚连接。
上述方案中，所述电力系统包括火线和零线，所述控制器的1脚连接远程控制系统，所述远程控制系统用于对所述控制器进行远程控制，所述控制器的2脚接地；所述控制器的23脚与所述火线连接，所述控制器的24脚依次连接工作状态指示灯zd和所述零线，所述控制器的25脚与所述火线连接，所述控制器的26脚依次连接故障指示灯gd和所述零线；
所述控制器的27脚和28脚分别与输出设备连接，所述控制器的29脚和30脚分别与输出设备连接；所述控制器的l脚与所述火线连接，所述火线通过所述l脚为所述控制器提供电能，所述控制器的n脚与所述零线连接，所述控制器的g脚接地。
上述方案中，所述控制器的43脚和44脚分别与输入设备连接，所述输入设备通过所述43脚和44脚向所述控制器输入频率信号，所述控制器的40脚将所述频率值传送至所述变频器；
所述控制器的55脚和56脚分别与所述温度传感器连接，所述温度传感器通过55脚和56脚将所述机电设备的温度值传送至所述控制器；
所述控制器的61脚与所述电力系统的火线连接，所述控制器的62脚依次与第一接触器的通电线圈和所述电力系统的零线连接，所述控制器的65脚和66脚分别与第一接触器的启动按钮jc连接；
所述控制器的69脚和70脚分别与过载保护器bh连接，所述过载保护器bh还与所述机电设备连接；所述控制器的71脚和72脚分别与变频自动开关zk连接，所述控制器的73脚和74脚分别与变频手动开关sk连接，所述控制器的75脚和76脚分别与设备停止按钮tz连接，所述控制器的77脚和78脚分别与设备启动按钮qd连接。
上述方案中，所述控制器的7脚和8脚分别与蝶阀打开按钮ka连接，所述控制器的8脚和9脚分别与蝶阀关闭按钮ga连接；所述控制器的79脚与蝶阀连接，用于向所述蝶阀的输出关闭信号，所述控制器的57脚与所述蝶阀连接，用于向所述蝶阀输出打开信号，所述控制器的58脚接地；
所述控制器的3脚与蝶阀连接，以接收所述蝶阀输出的打开到位信号，所述控制器的4脚接地，所述控制器的5脚与所述蝶阀连接，以接收所述蝶阀输出的关闭到位信号，所述控制器的6脚接地；所述控制器的32脚与蝶阀指示灯dd连接。
一种能效控制方法，包括定频模式和变频模式，
所述定频模式包括以下步骤：
d1.闭合第二接触器并断开第一接触器，使电力系统直接向机电设备提供交流电；
d2.所述机电设备将通过所述电力系统提供的交流电直接运行；
所述变频模式包括以下步骤：
s1.断开第二接触器，操作变频手动开关sk或变频自动开关zk启动控制器，操作第一接触器的启动按钮jc使控制器对第一接触器的通电线圈通电，进而使第一接触器闭合；
s2.控制器通过与55脚和56脚连接的温度传感器获取机电设备的温度值；
s3.变频器对机电设备的接收的电压或电流进行采样，并通过变频器的故障1a脚或故障1c脚将所述机电设备的电压值或电流值传送至所述控制器；
s4.控制器通过所述电压值或电流值计算所述机电设备的当前功率；
s5.所述控制器内设置有所述机电设备的额定功率，所述控制器根据所述当前功率和额定功率计算获得所述机电设备的负载率；
s6.所述控制器内设定有正常负载区间，所述正常负载区间的上限值或下限值可根据需求自由设定；所述控制器判断所述机电设备的负载率是否在所述正常负载区间内，并形成判断结果，所述控制器根据所述判断结果控制变频器或输出设备。
上述方案中，所述s6中还包括以下步骤：
s61.若所述负载率在所述正常负载区间内，所述控制器判定所述机电设备为正常状态；所述控制器的24脚向工作状态指示灯zd输出电流，使工作状态指示灯zd亮起；所述控制器的27脚和28脚向输出设备输出正常信号；
s62.若所述机电设备的负载率小于所述正常负载区间的下限值，所述控制器判定所述机电设备为轻载状态；所述控制器的29脚和30脚向输出设备输出轻载警报信号，工作人员可根据所述轻载警报信号更换额定功率更小的机电设备；
s63.所述控制器内还设定有报警温度；若所述机电设备的负载率大于所述正常负载区间的上限值，所述控制器将再次通过温度传感器测定所述机电设备的温度值，若所述温度值高于所述报警温度，所述控制器判定所述机电设备为过载状态；
所述控制器的26脚向故障指示灯gd输出电流，使所述故障指示灯gd亮起，并通过控制器的29脚和30脚向输出设备输出过载警报信号；
工作人员操作输入设备向控制器输入频率值，所述控制器通过将所述频率值通过所述控制器的40和变频器的变频调节a12脚传送至变频器；所述变频器根据所述频率值改变输出至所述机电设备的交流电的频率，以改变所述机电设备的当前功率，使所述机电设备的当前功率恢复至所述正常负载区间内；
所述控制器利用pid算法对所述机电设备的温度值和报警温度进行比较。
上述方案中，在所述s6中，所述控制器利用pid算法对所述机电设备的负载率和正常负载区间进行比较；所述正常负载区间的下限值为80％，所述正常负载区间的上限值为95％。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种能效控制装置和能效控制方法，确保了机电设备运行在正常负载区间内，进而保证了机电设备的运行安全，同时又提高了机电设备的能效利用率，节省了机电设备的运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种能效控制装置的电路图。
图中：1、控制器2、电力系统3、第一接触器4、第二接触器5、变频器6、机电设备7、温度传感器8、输入设备9、输出设备10、远程控制系统31、通电线圈
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明是一种能效控制装置，与机电设备6连接，以控制机电设备6的能耗，包括控制器1、电力系统2、第一接触器3、第二接触器4和变频器5；控制器1与电力系统2连接，电力系统2通过第一接触器3与变频器5连接，电力系统2通过第二接触器4与机电设备6连接，变频器5还与机电设备6连接，变频器5改变电力系统2输出的交流电的频率并输出至机电设备6。
优选的，变频器5还与控制器1连接，用于对变频器5向机电设备6的输出的电压或电流进行采样，并向控制器1输出机电设备6获得的电压值或电流值；
能效控制装置还包括温度传感器7，温度传感器7分别与机电设备6和控制器1连接，用于感测机电设备6的温度，并将机电设备6的温度值传送至控制器1；
控制器1根据电压值或电流值，以及温度值控制机电设备6的电压或电流的大小向变频器5输出频率值，变频器5根据频率值改变输出至机电设备6的交流电的频率。
进一步的，控制器1包括1～79脚，控制器1的39脚和40脚分别与变频器5连接，用于向变频器5输出变频频率，以调节变频器5的频率值；控制器1的59脚和60脚与输入设备8连接，用于控制变频器5启动；控制器1的63脚和64脚分别与变频器5连接，用于监测变频器5的运行状态；控制器1的67脚和68脚分别与变频器5连接，用于判断变频器5是否过载。
具体的，变频器5具有变频反馈a0脚、变频反馈com脚、变频调节a12脚、变频调节com脚、启动l1脚、启动正电压脚、故障1a脚、故障1c脚、运行2a脚和运行2c脚；
变频调节a12脚与控制器1的40脚连接，变频调节com脚与控制器1的39脚连接，控制器1通过变频调节a12脚向变频器5输出频率值；启动l1脚与控制器1的59脚连接，启动正电压脚与控制器1的60脚连接；故障1a脚与控制器1的67脚连接，故障1c脚与控制器1的68脚连接，变频器5将机电设备6的电压值或电流值通过故障1a脚或故障1c脚传送至控制器1；运行2a脚与控制器1的63脚连接，运行2c脚与控制器1的64脚连接。
优选的，电力系统2包括火线和零线，控制器1的1脚连接远程控制系统10，远程控制系统10用于对控制器1进行远程控制，控制器1的2脚接地；控制器1的23脚与火线连接，控制器1的24脚依次连接工作状态指示灯zd和零线，控制器1的25脚与火线连接，控制器1的26脚依次连接故障指示灯gd和零线；
控制器1的27脚和28脚分别与输出设备9(图中未示出)连接，控制器1的29脚和30脚分别与输出设备9连接；控制器1的l脚与火线连接，火线通过l脚为控制器1提供电能，控制器1的n脚与零线连接，控制器1的g脚接地。
优选的，控制器1的43脚和44脚分别与输入设备8连接，输入设备8通过43脚和44脚向控制器1输入频率信号，控制器1的40脚将频率值传送至变频器5；
控制器1的55脚和56脚分别与温度传感器7连接，温度传感器7通过55脚和56脚将机电设备6的温度值传送至控制器1；
控制器1的61脚与电力系统2的火线连接，控制器1的62脚依次与第一接触器3的通电线圈31和电力系统2的零线连接，控制器1的65脚和66脚分别与第一接触器3的启动按钮jc连接；
控制器1的69脚和70脚分别与过载保护器bh连接，过载保护器bh还与机电设备6连接；控制器1的71脚和72脚分别与变频自动开关zk连接，控制器1的73脚和74脚分别与变频手动开关sk连接，控制器1的75脚和76脚分别与设备停止按钮tz连接，控制器1的77脚和78脚分别与设备启动按钮qd连接；工作人员通过按动设备启动按钮qd使控制器1启动，控制器1的60脚向变频器5输出电压使变频器5启动，进而使变频器5向机电设备6输出交流电；工作人员通过按动设备停止按钮tz使控制器1停止，进而使变频器5停止工作，变频器5将停止向机电设备6输出交流电。
优选的，控制器1的7脚和8脚分别与蝶阀打开按钮ka连接，控制器1的8脚和9脚分别与蝶阀关闭按钮ga连接；控制器1的79脚与蝶阀连接，用于向蝶阀的输出关闭信号，控制器1的57脚与蝶阀连接，用于向蝶阀输出打开信号，控制器1的58脚接地；
控制器1的3脚与蝶阀连接，以接收蝶阀输出的打开到位信号，控制器1的4脚接地，控制器1的5脚与蝶阀连接，以接收蝶阀输出的关闭到位信号，控制器1的6脚接地；控制器1的32脚与蝶阀指示灯dd连接；工作人员按动蝶阀打开按钮ka，控制器1的57脚向蝶阀输出打开信号，蝶阀打开到位后通过控制器1的3脚向控制器1输出蝶阀打开到位信号，控制器1的32脚控制蝶阀指示灯dd亮起；工作人员按动蝶阀关闭按钮ga，控制器1的79脚向蝶阀输出关闭信号，蝶阀关闭到位后通过控制器1的5脚向控制器1输出的关闭到位信号，控制器1的32脚控制蝶阀指示灯dd熄灭。
一种能效控制方法，包括定频模式和变频模式，
定频模式包括以下步骤：
d1.闭合第二接触器4并断开第一接触器3，使电力系统2直接向机电设备6提供交流电；
d2.机电设备6将通过电力系统2提供的交流电直接运行；
变频模式包括以下步骤：
s1.断开第二接触器4，操作变频手动开关sk或变频自动开关zk启动控制器1，操作第一接触器3的启动按钮jc使控制器1对第一接触器3的通电线圈31通电，进而使第一接触器3闭合；
s2.控制器1通过与55脚和56脚连接的温度传感器7获取机电设备6的温度值；
s3.变频器5对机电设备6的接收的电压或电流进行采样，并通过变频器5的故障1a脚或故障1c脚将机电设备6的电压值或电流值传送至控制器1；
s4.控制器1通过电压值或电流值计算机电设备6的当前功率；
s5.控制器1内设置有机电设备6的额定功率，控制器1根据当前功率和额定功率计算获得机电设备6的负载率；
s6.控制器1内设定有正常负载区间，正常负载区间的上限值或下限值可根据需求自由设定；控制器1判断机电设备6的负载率是否在正常负载区间内，并形成判断结果，控制器1根据判断结果控制变频器5或输出设备9。
具体的，s6中还包括以下步骤：
s61.若负载率在正常负载区间内，控制器1判定机电设备6为正常状态；控制器1的24脚向工作状态指示灯zd输出电流，使工作状态指示灯zd亮起；控制器1的27脚和28脚向输出设备9输出正常信号；
s62.若机电设备6的负载率小于正常负载区间的下限值，控制器1判定机电设备6为轻载状态；控制器1的29脚和30脚向输出设备9输出轻载警报信号，工作人员可根据轻载警报信号更换额定功率更小的机电设备6；
s63.控制器1内还设定有报警温度；若机电设备6的负载率大于正常负载区间的上限值，控制器1将再次通过温度传感器7测定机电设备6的温度值，若温度值高于报警温度，控制器1判定机电设备6为过载状态；
控制器1的26脚向故障指示灯gd输出电流，使故障指示灯gd亮起，并通过控制器1的29脚和30脚向输出设备9输出过载警报信号；
工作人员操作输入设备8向控制器1输入频率值，控制器1通过将频率值通过控制器1的40和变频器5的变频调节a12脚传送至变频器5；变频器5根据频率值改变输出至机电设备6的交流电的频率，以改变机电设备6的当前功率，使机电设备6的当前功率恢复至正常负载区间内；
控制器1利用pid算法对机电设备6的温度值和报警温度进行比较。
优选的，在s63中，控制器1内还设置有过载时限，当控制器1判定机电设备6位过载状态时，工作人员未能在过载时限内操作输入设备8向控制器1输入频率值，控制器1将启动过载保护器bh，使控制器1停止，进而使变频器5停止工作，变频器5将停止向机电设备6输出交流电以保护机电设备6的安全。
优选的，在s6中，控制器1利用pid算法对机电设备6的负载率和正常负载区间进行比较；正常负载区间的下限值为80％，正常负载区间的上限值为95％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。