一种交流潜水泵的智能控制方法及其控制装置与流程

本发明涉及潜水泵控制技术领域，特别涉及一种交流潜水泵的智能控制方法及其控制装置。

背景技术：

交流潜水泵由于使用环境的因数，其中电压的变化量比较大，会依据电网的稳定性存在波动的情况，同时也会因为使用的电缆线长度的不同而导致电压损耗，实际水泵工作的低电压低于或者等于供电电压。由于电压的变化，电流也会随之发生变化，电流的变化导致许多的智能判定出现问题，其中缺水的现象比较严重。其中缺水有可能出现的情况包含用户正常用水，电压相对较高，但是设置的缺水阈值b在该种状态下，会误进入缺水，电机停机；第二种情况中，用户正常用水，电压相对较低，该种条件下的b值会出现高的情况，导致电机持续运行，无法停机，若电机本身内嵌的温度保护未作用，会导致电机漏电或者烧毁电机；第三种情况外置硬件水位传感器检测，在实际中由于使用环境水位高低存在波动，当水位传感器在上下浮动的时候会导致电机频繁启动，而启动都会存在大电流，影响电机寿命，严重情况下损坏电机。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种交流潜水泵的智能控制方法及其控制装置。本发明能够对潜水泵中电机的实时电流和实时电压进行检测，根据检测的实时电流值和实时电压值，对电机进行缺水判定、过载判定、正反转及正转恢复判定，保护了电机，避免电机被烧毁。

本发明的技术方案：一种交流潜水泵的智能控制方法，包括以下步骤：

s1、在标准电压下采集校准获得电机的多组缺水电流理论值b和过载电流值d，多组缺水电流理论值b组成形成查询表；

s2、对加载在电机上的实时电压进行采集，得到实时电压值a，通过查迅查询表得到实时电压值a下的缺水电流理论值b，并对电机运行实时电流值c进行采集获取；

s3、将实时电流值c与缺水电流理论值b和过载电流d进行比较，根据比较结果对电机的运行状态进行判定；

s4、若实时电流值c小于缺水电流理论值b，则判定电机为缺水状态；若实时电流值c大于过载电流值d时，则判定电机为过载状态，此时电机进入正反转状态或正转回复状态。

上述的交流潜水泵的智能控制方法中，所述的对电机上的实时电压采集的方法是，通过电压互感器来对加载在电机上实时电压进行采集，并将采集到实时电压值a反馈给单片机。

前述的交流潜水泵的智能控制方法中，所述的对电机上的实时电流采集的方法是，通过电流互感器来对电机的实时电流进行采集，并将采集到的实时电流值c反馈给单片机。

前述的交流潜水泵的智能控制方法中，所述单片机中设置有参数包，参数包中包含：实时电压值a，缺水电流理论值b，电机运行实时电流值c，过载电流值d，过载正转时间e，过载恢复时间t，过载反转时间f以及正反转允许运行次数n，缺水时间m，过载时间p、缺水时间阈值h和过载时间阈值j。

前述的交流潜水泵的智能控制方法中，所述电机缺水状态判定方法是，通过电流互感器和电压互感器获取到当前电机运行的实时电流值c和实时电压值a；

当当前获取的电机运行实时电流值c在小于在该实时电压值a下的缺水电流理论值b，缺水时间m大于设定的缺水时间阈值h，电机进入到缺水，电机在i分钟后会再次进入到正常运行，若依然缺水，则持续等待；

若持续时间m小于设定的缺水时间阈值h，则电机持续运行，若在这个过程中发生电压变化，缺水电流理论值b会被重新刷新，再次进行判定，从而可以达到准确判定电机的缺水状态。

前述的交流潜水泵的智能控制方法中，所述电机过载状态的判断方法是，通过电流互感器获取到当前电机运行的实时电流值c，实时电流值c大于过载电流值d，若持续检测过载时间p大于设定的过载时间阈值j，则电机进入到正反转状态，在正转时间e内，实时电流值c持续大于过载电流值d，则停机等待，进入电机过载恢复状态，过载恢复时间t后，电机进入反转，过载反转时间f后，则停机等待时间t后再次正转，持续多次，当超过设定正反转次数n后，则停机报警，不允许再次启动；若在正转时间e内，电流互感器检测到实时电流值c小于过载电流值d，则判定为回复，电机正常运行。

一种交流潜水泵的控制装置，包括电压互感器、电流互感器、单片机、驱动功率器件、报警装置、潜水泵和外部电源；

所述的电压互感器，用于加载在潜水泵中电机上的实时电压进行检测；

所述的电流互感器，用于对通过潜水泵中电机的实时电流进行检测；

所述的单片机，与电流互感器以及电压互感器通过弱电信号连接，用于接收电流互感器检测的电机运行的实时电流值c，接收电压互感器检测的电机运行的实时电压值a，以及用来设置参数包中的相关参数；

所述的外部电源、功率驱动器件以及潜水泵中电机之间通过允许通过大电流的电缆线连接，所述功率驱动器件用于控制潜水泵中工作；

所述的单片机与功率驱动器件之间通过弱电信号进行控制，所述功率驱动器件接收单片机发出的控制指令，并根据接收的单片机的控制指令对潜水泵中电机进行控制；

所述的报警装置，与单片机相连，用于进行报警。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用电流互感器和电压互感器的硬件配合方式来进行潜水泵的多个状态下的判定，包含缺水确定、过载判定、正反转及正转恢复判定。

在该套控制系统中读取当前电压值后，依据不同的电压进行进行参数的赋值。由于潜水泵的使用环境或者使用线缆导致的电压损耗，导致电压不是稳定的值，电流会随着电压的变化而变化，在某种情况下，电流变化低于设定的缺水值，会导致缺水无法判定，持续的运行会导致电机温度过高，烧毁电机的情况，采用电流互感器和电压互感器共用解决了不同电压下，电流不同导致的缺水无法判定的情况，解决了市面上由于增加水位传感器导致的电机频繁起动损坏点击以及无法对低水位就判定缺水的情况，适用程度高。

2、本发明的电流互感器配合电压互感器通过查讯的方式可以准确的判定当前电压下的缺水值b的理论值，从而保证潜水泵的正常缺水。

附图说明

图1是本发明控制方法的控制流程图；

图2是本发明的控制原理图。

1-电压互感器；2-电流互感器；3-单片机；4-驱动功率器件；5-报警装置；6-潜水泵；7-外部电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种交流潜水泵的智能控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1、在标准电压下采集校准获得电机的多组缺水电流理论值b和过载电流值d，多组缺水电流理论值b组成形成查询表；使得电流互感器配合电压互感器通过查讯的方式可以准确的判定当前电压下的缺水值b的理论值，从而保证潜水泵的正常缺水。

s2、对加载在电机上的实时电压进行采集，得到实时电压值a，通过查迅查询表得到实时电压值a下的缺水电流理论值b，并对电机运行实时电流值c进行采集获取；

所述的对电机上的实时电压采集的方法是，通过电压互感器来对加载在电机上实时电压进行采集，并将采集到实时电压值a反馈给单片机；

所述的对电机上的实时电流采集的方法是，通过电流互感器来对电机的实时电流进行采集，并将采集到的实时电流值c反馈给单片机；

所述单片机中设置有参数包，参数包中包含：实时电压值a，缺水电流理论值b，电机运行实时电流值c，过载电流值d，过载正转时间e，过载恢复时间t，过载反转时间f以及正反转允许运行次数n，缺水时间m，过载时间p、缺水时间阈值h和过载时间阈值j。

s3、将实时电流值c与缺水电流理论值b和过载电流d进行比较，根据比较结果对电机的运行状态进行判定；

s4、若实时电流值c小于缺水电流理论值b，则判定电机为缺水状态；若实时电流值c大于过载电流值d时，则判定电机为过载状态，此时电机进入正反转状态或正转回复状态。

所述电机缺水状态判定方法是，通过电流互感器和电压互感器获取到当前电机运行的实时电流值c和实时电压值a；

当当前获取的电机运行实时电流值c在小于在该实时电压值a下的缺水电流理论值b，缺水时间m大于设定的缺水时间阈值h，电机进入到缺水，电机在i分钟后会再次进入到正常运行，若依然缺水，则持续等待；例如缺水时间m大于设定的缺水时间阈值h，电机进入到缺水，在无人监控的条件下，电机在30分钟后会再次进入到正常运行，若依然缺水，则持续等待。

若持续时间m小于设定的缺水时间阈值h，则电机持续运行，若在这个过程中发生电压变化，缺水电流理论值b会被重新刷新，再次进行判定，从而可以达到准确判定电机的缺水状态。

所述电机过载状态的判断方法是，通过电流互感器获取到当前电机运行的实时电流值c，实时电流值c大于过载电流值d，若持续检测过载时间p大于设定的过载时间阈值j(例如：overcurrenttmth)，则电机进入到正反转状态，在正转时间e内，实时电流值c持续大于过载电流值d，则停机等待，进入电机过载恢复状态，过载恢复时间t后，电机进入反转，过载反转时间f后，则停机等待时间t后再次正转，持续多次，当超过设定正反转次数n后，则停机报警，不允许再次启动；若在正转时间e内，电流互感器检测到实时电流值c小于过载电流值d，则判定为回复，电机正常运行。

本发明是对潜水泵电机进行控制时，首先进行系统的初始化，待初始化完成后，对当前加载在潜水泵电机两端的实时电压值a以及实时电流值c进行读取，再进行参数包中的参数进行载入，将实时电流值c与缺水电流理论值b和过载电流值d进行比较，根据比较结果对电机的运行状态进行判定。若实时电流值c小于缺水电流理论值b，则判定电机为缺水状态；若实时电流值c大于过载电流值d时，则判定电机为过载状态，此时电机进入正反转状态或正转回复状态。

本发明采用电流互感器和电压互感器的硬件配合方式来进行潜水泵的多个状态下的判定，包含缺水确定、过载判定、正反转及正转恢复判定。

在该套控制系统中读取当前电压值后，依据不同的电压进行进行参数的赋值。由于潜水泵的使用环境或者使用线缆导致的电压损耗，导致电压不是稳定的值，电流会随着电压的变化而变化，在某种情况下，电流变化低于设定的缺水值，会导致缺水无法判定，持续的运行会导致电机温度过高，烧毁电机的情况，采用电流互感器和电压互感器共用解决了不同电压下，电流不同导致的缺水无法判定的情况，解决了市面上由于增加水位传感器导致的电机频繁起动损坏点击以及无法对低水位就判定缺水的情况，适用程度高。

一种交流潜水泵的控制装置，如图2所示，包括电压互感器1、电流互感器2、单片机3、驱动功率器件4、报警装置5、潜水泵6和外部电源7；

所述的电压互感器1，用于加载在潜水泵6中电机上的实时电压进行检测；

所述的电流互感器2，用于对通过潜水泵6中电机的实时电流进行检测；

所述的单片机3，与电流互感器2以及电压互感器1通过弱电信号连接，用于接收电流互感器2检测的电机运行的实时电流值c，接收电压互感器检1测的电机运行的实时电压值a，以及用来设置参数包中的相关参数；

所述的外部电源7、功率驱动器件4以及潜水泵6中电机之间通过允许通过大电流的电缆线连接，所述功率驱动器件4用于控制潜水泵6中工作；

所述的单片机3与功率驱动器件4之间通过弱电信号进行控制，所述功率驱动器件4接收单片机3发出的控制指令，并根据接收的单片机3的控制指令对潜水泵6中电机进行控制；

所述的报警装置5，与单片机3相连，用于进行报警。