专利名称：三相水泵变频节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及三相水泵变频节电器，属电动机节能控制技术领域，具体涉及一 种同时实现调速节能和电网削峰填谷这两种节能方法进行节电的电力控制装置。适用于带 有三相交流电动机的水泵上。
背景技术：
随着社会的进步、科技的发展，三相交流电动机水泵已经成为一种随处可见，被大 规模使用的常见通用型机电设备。三相交流电动机水泵的耗电相对全国的电能能耗已经占 据了相当的比例。21世纪全球能源正日益紧张，中国又是能源消耗大国，节能节电势在必行。因此，对水泵进行节电改造是很有必要的。目前，有很多场合，三相交流电动机水泵没有采用节能技术对其进行节能改造，或 仅仅只是简单安装了变频器将其速度固定降低到某个值而没有进行动态调节。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的电能浪费的缺点，提供一种结构简 单实用、成本较低、能够全自动运行、节电效果显著的三相水泵变频节电器。为了实现上述实用新型目的采用如下技术方案本实用新型的三相水泵变频节电器，包括水泵运行参数检测电路(10)、三相整流 电路(20)、充电电路(30)、电池(40)、电池开关(50)、三相逆变器(60)、电容器(70)、控制 电路(80)、三相电源接触器(90)。外部电网三相电源接入三相电源接触器(90)的输入端， 三相电源接触器(90)的输出端分别与三相整流电路(20)的输入端、充电电路(30)的输入 端连接，三相整流电路(20)的输出端分别与电池开关(50)的输入端、三相逆变器(60)输 入端相连接，电池开关(50)的输出端分别与充电电路(30)的输出端、电池(40)相连接，三 相逆变器(60)的直流端与电容器(70)相连接，控制电路(80)分别与水泵运行参数检测电 路(10)、三相整流电路(20)的控制端、充电电路(30)的控制端、电池开关(50)的控制端、 三相逆变器(60)的控制端、三相电源接触器(90)的控制端相连接，三相逆变器(60)的输 出端与水泵交流电动机相连接，水泵运行参数检测电路(10)和安装于水泵上的传感器相 连接。采用了该实用新型的三相水泵变频节电器，可同时实现水泵的动态调速节能和对 电网削峰填谷进行蓄电储能这两种节能方法进行节电。本节电装置应用在未作同类节电改 造的水泵上时，一般可取得20% 90%的节电效果，同时本实用新型的节电器不影响水泵 正常工作使用，安装简便，具备良好的经济效益和社会效益，而且结构简单实用，成本较低， 能够全自动运行，节电效果显著。在水泵节能方面具有广泛的应用前景。
附图为本实用新型的三相水泵变频节电器的工作原理框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。参阅附图所示，以应用于一台380V、50HZ、3相、15KW的水泵为参照，该三相水泵 变频节电器，包括水泵运行参数检测电路(10)、三相整流电路(20)、充电电路(30)、电池 (40)、电池开关(50)、三相逆变器(60)、电容器(70)、控制电路(80)、三相电源接触器(90)。 外部电网三相电源接入三相电源接触器(90)的输入端，三相电源接触器(90)的输出端分 别与三相整流电路(20)的输入端、充电电路(30)的输入端连接，三相整流电路(20)的输 出端分别与电池开关(50)的输入端、三相逆变器(60)输入端相连接，电池开关(50)的输 出端分别与充电电路(30)的输出端、电池(40)相连接，三相逆变器(60)的直流端与电容 器(70)相连接，控制电路(80)分别与水泵运行参数检测电路(10)、三相整流电路(20)的 控制端、充电电路(30)的控制端、电池开关(50)的控制端、三相逆变器(60)的控制端、三 相电源接触器(90)的控制端相连接，三相逆变器(60)的输出端与水泵交流电动机相连接， 水泵运行参数检测电路(10)和安装于水泵上的传感器相连接。同时，该三相水泵变频节电器中的三相逆变器(60)中所包含的功率器件可以为V 型槽M0S场效应管(VM0S)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、集成门极换向晶闸管(IGCT)、智能功 率开关器件和驱动电路集成模块(IPM)或智能型功率集成电路(SPIC)。380V50HZ电源经三相电源接触器(90)接入到充电电路(30)和三相整流电路 (20)，当电价处于低谷电价时(一般为晚上22点到白天8点)，充电电路(30)投入运行，给 电池(40)进行充电，此时电池开关(50)断开。市电通过三相整流电路(20)变成直流电， 经三相逆变器(60)将直流电转化为频率可调的交流电，该交流电送入到水泵，不同的频率 对应水泵不同的速度。控制电路(80)实时接收水泵运行参数检测电路(10)的反馈信号， 经过运算后，将输出转速信号到三相逆变器(60)，三相逆变器(60)输出对应的频率到水泵 电机。水泵电机速度下降，将导致水泵能耗大幅下降。当电价处于高峰电时(一般为白天八点到晚上22点)，充电电路(30)自动断开， 由电池(40)通过电池开关(50)给三相逆变器(60)进行直流供电，此时，三相整流电路 (20)自动断开，电池(40)提供的直流电经三相逆变器(60)将直流电转化为频率可调的交 流电，该交流电送入到水泵，不同的频率对应水泵不同的速度。控制电路(80)实时接收水 泵运行参数检测电路(10)的反馈信号，经过运算后，将输出转速信号到三相逆变器(60)，三 相逆变器(60)输出对应的频率到水泵电机。水泵电机速度下降，将导致水泵能耗大幅下降。对于这台380V、50HZ、3相、15KW的水泵来说，电机速度可根据水泵运行参数检测 电路(10)进行调节，能耗可显著降低。同时由于电力低谷电价比高峰电价便宜很多，当处 于电力低谷电价时，本实用新型的三相水泵变频节电器可对电池(40)充电蓄能；当处于电 力高峰电价时，本实用新型的三相水泵变频节电器可从电池(40)中放电以使水泵正常运 作，避开了高峰用电，使实际缴纳的电费大额降低。采用了该实用新型的三相水泵变频节电器，可同时实现水泵的动态调速节能和对 电网削峰填谷进行蓄电储能这两种节能方法进行节电。本节电装置应用在未作同类节电改造的水泵上时，一般可取得20% 90%的节电效果，同时本实用新型的节电器不影响水泵 正常工作使用，安装简便，具备良好的经济效益和社会效益，而且结构简单实用，成本较低， 能够全自动运行，节电效果显著。在水泵节能方面具有广泛的应用前景。 在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以 针对三相水泵作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附 图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求一种三相水泵变频节电器，包括水泵运行参数检测电路(10)、三相整流电路(20)、充电电路(30)、电池(40)、电池开关(50)、三相逆变器(60)、电容器(70)、控制电路(80)、三相电源接触器(90)，外部电网三相电源接入三相电源接触器(90)的输入端，三相电源接触器(90)的输出端分别与三相整流电路(20)的输入端、充电电路(30)的输入端连接，三相整流电路(20)的输出端分别与电池开关(50)的输入端、三相逆变器(60)输入端相连接，电池开关(50)的输出端分别与充电电路(30)的输出端、电池(40)相连接，三相逆变器(60)的直流端与电容器(70)相连接，控制电路(80)分别与水泵运行参数检测电路(10)、三相整流电路(20)的控制端、充电电路(30)的控制端、电池开关(50)的控制端、三相逆变器(60)的控制端、三相电源接触器(90)的控制端相连接，三相逆变器(60)的输出端与水泵交流电动机相连接，水泵运行参数检测电路(10)和安装于水泵上的传感器相连接。
2.根据权利要求1所述的三相水泵变频节电器，其特征在于所述的三相逆变器(60) 中的功率器件为V型槽MOS场效应管(VMOS)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、集成门极换向 晶闸管(IGCT)、智能功率开关器件和驱动电路集成模块(IPM)或智能型功率集成电路 (SPIC)。
专利摘要本实用新型涉及一种三相水泵变频节电器，属电动机节能控制技术领域。包括水泵运行参数检测电路(10)、三相整流电路(20)、充电电路(30)、电池(40)、电池开关(50)、三相逆变器(60)、电容器(70)、控制电路(80)、三相电源接触器(90)。利用本实用新型的三相水泵变频节电器，应用在有交流电动机的水泵上，可分别同时实现调速节能和电网削峰填谷这两种节能方法，一般可取得20％～90％的节电效果。本实用新型的三相水泵变频节电器结构简便，计量直观，节电效果显著，在水泵节能方面具有广泛的应用前景。
文档编号H02J7/02GK201766554SQ20102052050
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者易鸿轶 申请人:上海一隆电气有限公司