專利名稱：智能化節(jié)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)電設(shè)備，特別是一種利用智能化變頻器使中央空調(diào)系統(tǒng)各電機(jī)運(yùn)行在其最大效率處的智能化節(jié)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
以目前大多數(shù)賓館、飯店的中央空調(diào)系統(tǒng)為例，中央空調(diào)壓縮機(jī)的制冷量調(diào)節(jié)是利用進(jìn)氣口扇門開度或滑潤旁通的方式來實(shí)現(xiàn)，在部分負(fù)荷工況下，機(jī)組的能量值和電機(jī)的功率因數(shù)均大幅下降；中央空調(diào)循環(huán)水量的調(diào)節(jié)是通過閘閥來實(shí)現(xiàn)的，而實(shí)際運(yùn)行時，這些閥實(shí)際上是全部開啟的，使水系統(tǒng)長期處在“大流量、小溫差”的不正常狀態(tài)。近年來也有變頻器調(diào)速技術(shù)應(yīng)用在循環(huán)水泵上，但由于采用手動定額的開環(huán)控制，無法與制冷量保持同步，因此節(jié)能空間有局限性，且容易引起機(jī)組跳閘等顧此失彼問題；同樣中央空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)箱的風(fēng)機(jī)風(fēng)量是采用檔板調(diào)節(jié)的，實(shí)際運(yùn)行時大多是重開的，基本上不作調(diào)節(jié)功能，風(fēng)量無法隨著環(huán)境溫度的變化而變化，造成空調(diào)區(qū)域出現(xiàn)過冷或過熱現(xiàn)象。例如中國專利98224345，自動恒壓供水，恒溫送風(fēng)的電機(jī)調(diào)速裝置，中國專利申請98104384，用于工業(yè)設(shè)備、尤其是原材料工業(yè)設(shè)備驅(qū)動裝置，它們都無閉環(huán)帶反饋的自控系統(tǒng)，更無程序控制，因此它們無法實(shí)現(xiàn)隨環(huán)境或負(fù)載的變化而變化，節(jié)能節(jié)電較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種智能化節(jié)電設(shè)備，該設(shè)備克服了現(xiàn)有技術(shù)中使設(shè)備處于低效率工作狀態(tài)所造成的能源浪費(fèi)問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明智能化節(jié)電設(shè)備利用智能化變頻器，根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的工作對象、環(huán)境溫差范圍變化情況，通過程序參數(shù)設(shè)定，來控制各種電機(jī)在不同場合的需要，擴(kuò)展參數(shù)則可滿足更靈活的應(yīng)用要求，當(dāng)達(dá)到參數(shù)給定值時，控制系統(tǒng)會自動優(yōu)化電機(jī)的能耗，因此，除了速度調(diào)節(jié)提供的節(jié)能外，電機(jī)還總是運(yùn)行在最大可能的效率處，從而消除了設(shè)備設(shè)計(jì)過程中的富余量和設(shè)備運(yùn)行過程中的富余量，同時它能與外部傳感器直接聯(lián)接，可以實(shí)現(xiàn)精確的流量、壓力控制，可接受0-10V、0-20mA或4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)反饋信號，以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用時優(yōu)化和精確控制。
智能化節(jié)電設(shè)備可根據(jù)不同的環(huán)境需求場合進(jìn)行參數(shù)編制設(shè)定。
在溫差范圍變化較小的場合，如賓館的客房冬天室內(nèi)溫度一般控制在20℃-25℃，夏天在18℃-22℃。因此，只要用輸入模擬量來控制循環(huán)，循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，就能達(dá)到能耗的優(yōu)化組合。用模擬量控制的基本啟動步驟為(1)用一個電子測溫儀在某房間中，觀察其溫度變化。
(2)用一個啟停開關(guān)將變頻器的端子9和5連接。
(3)用一個大于4.7KΩ的電位器連接到變頻器控制端1、2、3、4，其中端子3接變阻端，2和4端連在一起后與1端接到電位器兩固定端。
(4)在輸入輸出板上，DIP開關(guān)AIN1撥到OFF為模擬量電壓(V)輸入，且P0756設(shè)定為0。
(5)接通變頻器主電源(參考附圖1)，并將外殼接地。
(6)將參數(shù)P1000設(shè)定為2即模擬量輸入，通過模擬量控制參數(shù)P0700設(shè)定為2，即鍵盤控制被禁止。
參數(shù)P0758設(shè)定為100％，即表示最高頻率設(shè)置，為最大模擬量輸入值的對應(yīng)值。
參數(shù)P0760設(shè)定為0％，表示最低頻率設(shè)置，為最小模擬量輸入值的對應(yīng)值。
(7)將電機(jī)銘牌上額定參數(shù)相應(yīng)輸入到參數(shù)P0304-P0311P0304輸入電動機(jī)銘牌上的額定電壓VP0305輸入電動機(jī)銘牌上的額定電流AP0307輸入電動機(jī)銘牌上的額定功率PP0308輸入電動機(jī)銘牌上的額定功率因數(shù)COSΦP0309輸入電動機(jī)銘牌上的額定效率ηP0310輸入電動機(jī)銘牌上的額定頻率FP0311輸入電動機(jī)銘牌上的額定速度N(8)將P1910設(shè)定為1且r1912設(shè)定為缺省值，即按下運(yùn)行按鈕鍵，智能化變頻器將自動測定定子電阻。
(9)將啟停開關(guān)接通，調(diào)節(jié)電位器，直到房間溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時所需的頻率。
通過上述簡單編程方法，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能使電機(jī)的電能消耗處在最優(yōu)化狀態(tài)。
在溫度變化范圍大的場合，例如賓館中的熱交換器上的循環(huán)水泵，由于鍋爐的出水溫度的高低變化、直接影響著熱空調(diào)水的溫度變化，因此，必須實(shí)行信號反饋控制，使鍋爐熱水基本恒定在需要的范圍內(nèi)，如75℃-90℃，這樣既可省電，又能省燃料，其運(yùn)行參數(shù)設(shè)定方法如下
(1)首先將參數(shù)P2200設(shè)定為1即表示用閉環(huán)控制過程控制，使用模擬量輸入工作為反饋信號。
(2)在循環(huán)水管道上安裝一個能正確提供反饋信號的傳感器。
(3)在輸入輸出板上，DIP開關(guān)撥到ON且P0756設(shè)定為2，為模擬量輸入I的信號為4-20mA的單極反饋信號。
(4)P1000設(shè)定為2，即表示模擬輸入，電路通過模擬量控制。
(5)P0758、P0760、P0304-P0311、P1910＝1等參數(shù)同溫差范圍小的情況相同。
(6)用一個簡單啟停開關(guān)，將變頻器的端子9和5連接一起，并接通。
(7)接通變頻器主電源，并連接好地線。
經(jīng)過上述簡單編程后，使溫度信號反饋傳感量輸出的模擬信號電流0-20MA模擬輸入2設(shè)定，對循環(huán)水泵實(shí)行有效的調(diào)節(jié)控制，自動優(yōu)化能耗組合，達(dá)到節(jié)能目的。
智能化節(jié)電設(shè)備通過能耗自動優(yōu)化，調(diào)制頻率自動優(yōu)化，既可降低能耗，又可減少噪聲，本發(fā)明對壓縮機(jī)制冷量的跟蹤，自動檢測，使循環(huán)水流量始終與制冷量保持實(shí)時匹配，適時還可加強(qiáng)壓縮機(jī)的卸載能力，更準(zhǔn)確的與低負(fù)荷工況匹配，年平均節(jié)電率可達(dá)至42％以上，通過對環(huán)境參數(shù)的自動探測，自動改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能使空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度保持在設(shè)定值內(nèi)，不但降低機(jī)器噪音，節(jié)電率可達(dá)50％以上，對水泵電機(jī)實(shí)行變頻控制，減少電機(jī)啟動對電網(wǎng)的沖擊，降低水泵的震動和噪聲，延長設(shè)備使用壽命，通過簡單參數(shù)設(shè)定，使控制系統(tǒng)自動優(yōu)化電機(jī)能耗，使電機(jī)處于最大效率處運(yùn)行。因此本裝置具有高效、節(jié)能、低噪聲等特點(diǎn)。


圖1為對空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制電氣原理圖；圖2為對循環(huán)泵電機(jī)控制原理圖；圖3為智能變頻器工作原理圖；圖4本發(fā)明電氣框圖。
具體實(shí)施例方式
在溫差范圍變化較小的場合，如賓館的客房冬天室內(nèi)溫度一般控制在20℃-25℃，夏天在18℃-22℃。因此，只要用輸入模擬量來控制風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，就能達(dá)到能耗的優(yōu)化組合。智能化變頻器的控制端1、2、3、4與電位器B連接，其中控制端3接變阻端，2和4連在一起后與1端接到電位器的兩固定端，空調(diào)風(fēng)機(jī)的電機(jī)M經(jīng)導(dǎo)線與智能化變頻器ECO連接；智能化變頻器與主電源連接。參看圖1、3、4。
用模擬量控制的基本啟動步驟為(1)用一個電子測溫儀在某房間中，觀察其溫度變化。
(2)用一個啟停開關(guān)A將變頻器的端子9和5連接。
(3)用一個大于4.7KΩ的電位器B連接到變頻器ECO控制端1、2、3、4，其中端子3接變阻端，2和4端連在一起后與1端接到電位器兩固定端。
(4)在輸入輸出板上，DIP開關(guān)AIN1撥到OFF為模擬量電壓(V)輸入，且P0756設(shè)定為0。
(5)接通智能變頻器主電源(參考附圖1)，并將外殼接地。
(6)將參數(shù)P1000設(shè)定為2即模擬量輸入，通過模擬量控制參數(shù)P0700設(shè)定為2，即鍵盤控制被禁止。
參數(shù)P0758設(shè)定為100％，即表示最高頻率設(shè)置，為最大模擬量輸入值的對應(yīng)值。
參數(shù)P0760設(shè)定為0％，表示最低頻率設(shè)置，為最小模擬量輸入值的對應(yīng)值。
(7)將電機(jī)銘牌上額定參數(shù)相應(yīng)輸入到參數(shù)P0304-P0311P0304輸入電動機(jī)銘牌上的額定電壓VP0305輸入電動機(jī)銘牌上的額定電流AP0307輸入電動機(jī)銘牌上的額定功率PP0308輸入電動機(jī)銘牌上的額定功率因數(shù)COSΦP0309輸入電動機(jī)銘牌上的額定效率ηP0310輸入電動機(jī)銘牌上的額定頻率FP0311輸入電動機(jī)銘牌上的額定速度N(8)將P1910設(shè)定為1且r1912設(shè)定為缺省值，即按下運(yùn)行按鈕鍵，辭智能化變頻器將自動測定定子電阻。
(9)將啟停開關(guān)接通，調(diào)節(jié)電位器，直到房間溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時所需的頻率。
通過上述簡單編程方法，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能使電機(jī)的電能消耗處在最優(yōu)化狀態(tài)。
在溫度變化范圍大的場合，例如賓館中的熱交換器上的循環(huán)水泵，由于鍋爐的出水溫度的高低變化、直接影響著熱空調(diào)水的溫度變化，因此，必須實(shí)行信號反饋控制，使鍋爐熱水基本恒定在需要的范圍內(nèi)，如75℃-90℃，這樣既可省電，又能省燃料，該設(shè)備的智能化變頻器ECO經(jīng)導(dǎo)線與循環(huán)水泵的電機(jī)M連接，智能化變頻器與主電源連接；智能化變頻器的控制端5、9接有啟仃開關(guān)A。參看圖2、3、4。
其運(yùn)行參數(shù)設(shè)定方法如下(1)首先將參數(shù)P2200設(shè)定為1即表示用閉環(huán)控制過程控制，使用模擬量輸入工作為反饋信號。
(2)在循環(huán)水管道上安裝一個能正確提供反饋信號的傳感器。
(3)在輸入輸出板上，DIP開關(guān)撥到ON且P0756設(shè)定為2，為模擬量輸入I的信號為4-20mA的單極反饋信號。
(4)P1000設(shè)定為2，即表示模擬輸入，電路通過模擬量控制。
(5)P0758、P0760、P0304-P0311、P1910＝1等參數(shù)同溫差范圍小的情況相同。
(6)用一個簡單啟停開關(guān)A，將變頻器的端子9和5連接一起，并接通。
(7)接通變頻器主電源，并連接好地線。
經(jīng)過上述簡單編程后，使溫度信號反饋傳感量輸出的模擬信號電流0-20MA模擬輸入2設(shè)定，對循環(huán)水泵實(shí)行有效的調(diào)節(jié)控制，自動優(yōu)化能耗組合，達(dá)到節(jié)能目的。
智能化節(jié)電設(shè)備通過能耗自動優(yōu)化，調(diào)制頻率自動優(yōu)化，既可降低能耗，又可減少噪聲。
權(quán)利要求
1.一種智能化節(jié)電設(shè)備，其特征在于利用智能化變頻器，根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的工作對象、環(huán)境溫差范圍變化情況，通過程序參數(shù)設(shè)定，來控制各種電機(jī)在不同場合的需要，當(dāng)達(dá)到參數(shù)設(shè)定值時，控制系統(tǒng)將自動優(yōu)化電機(jī)能耗，使電機(jī)總是運(yùn)行在最大可能的效率處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能化節(jié)電設(shè)備，其特征在于在溫差變化較小情況下，只要用輸入模擬量來控制循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，其步驟是(1)用一個電子測溫儀放在某房間中，觀察其溫度變化；(2)用一個啟停開關(guān)將智能化變頻器的端子9和5連接；(3)用一個不小于4.7KΩ的電位器連接到智能化變頻器控制端1、2、3、4，其中端子3接變阻端，2和4端連在一起后與1端接到電位器兩固定端；(4)在輸入輸出板上，DIP開關(guān)AIN1撥到OFF為模擬量電壓輸入，且P0756設(shè)定為0；(5)接通變頻器主電源；(6)將參數(shù)P1000設(shè)定為2，參數(shù)P0700設(shè)定為2，參數(shù)P0758設(shè)定為100％，P0760設(shè)定為0％；(7)將電動機(jī)銘牌上額定參數(shù)相應(yīng)輸入到參數(shù)P0304-P0311內(nèi)；(8)將P1910設(shè)定為1；(9)將啟停開關(guān)接通，調(diào)節(jié)電位器，直到房間溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時所需的頻率值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能化節(jié)電設(shè)備，其特性在于在溫差變化范圍較大情況下，運(yùn)行參數(shù)設(shè)定方法為(1)將參數(shù)P2200設(shè)定為1，系統(tǒng)進(jìn)入PID閉環(huán)控制；(2)在循環(huán)水泵回水管上安裝一個溫度傳感器；(3)在輸入輸出板上，DIP開關(guān)撥到ON且P0756設(shè)定為2，為模擬量輸入電流信號為4-20mA的單極反饋信號；(4)參數(shù)P1000設(shè)定為2，模擬量輸入，整機(jī)通過模擬量控制；(5)參數(shù)P0004設(shè)定為22，P0758設(shè)定為100％，P0760設(shè)定為0％，(6)電動機(jī)銘牌上額定參數(shù)相應(yīng)輸入到參數(shù)設(shè)定P0304-P0311內(nèi)；(7)用一個啟停開關(guān)將變頻器的端子9和5連接；(8)接通變頻器主電源，并連接地線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能化節(jié)電設(shè)備。利用智能化變頻器，根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的工作對象、環(huán)境溫差范圍變化情況，通過程序參數(shù)設(shè)定，來控制各種電機(jī)在不同場合的需要，當(dāng)達(dá)到參數(shù)設(shè)定值時，控制系統(tǒng)將自動優(yōu)化電機(jī)能耗，使電機(jī)總是運(yùn)行在最大可能的效率處。既降低能耗，又減少噪聲，本發(fā)明對壓縮機(jī)制冷量的跟蹤檢測，使循環(huán)水流量與制冷量保持實(shí)時匹配，年平均節(jié)電率可達(dá)42％以上，通過對環(huán)境參數(shù)的自動探測，自動改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使空調(diào)區(qū)內(nèi)溫度保持在設(shè)定值內(nèi)，不但降低機(jī)器噪音，節(jié)電率可達(dá)50％以上，對水泵電機(jī)實(shí)行變頻控制，減少電機(jī)啟動對電網(wǎng)的沖擊，延長設(shè)備使用壽命，具有高效、節(jié)能、低噪聲等特點(diǎn)。
文檔編號G05D23/19GK1619449SQ20031011338
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者李盛德 申請人:北京樂普四方科技發(fā)展有限公司