專利名稱：中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交流電動機調(diào)速控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及-一種中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中高壓電動機廣泛使用于風(fēng)機和水泵的拖動，若能利用調(diào)速來實現(xiàn)風(fēng)量和水壓調(diào)節(jié)，則 可以節(jié)約大量的電能，所以市場對性能優(yōu)良、成本適中的中高壓調(diào)速系統(tǒng)的需求非常旺盛。 以[)SP、單片機等為代表的數(shù)字控制芯片的普及應(yīng)用和中、高檔PLC控制系統(tǒng)的的深入開發(fā) 應(yīng)用以及模糊邏輯智能控制策略的F1益完善，為中壓交流異歩電動機調(diào)速的數(shù)字化智能化控 制打下了基礎(chǔ)。在交流屯動機調(diào)速控制系統(tǒng)中，現(xiàn)有大功率(〉200KW)中壓(3 10KV)交流異歩電動機調(diào) 速系統(tǒng)主要分為定子側(cè)變頻調(diào)速和轉(zhuǎn)子側(cè)串級調(diào)速兩大類，定子側(cè)變頻調(diào)速在電動機定子側(cè) 接中商壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過改變定子電壓和頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。目前變頻器技術(shù)己FI趨成熟， 類型多樣，簡單可分為通用型變頻器，風(fēng)機水泵專用節(jié)能變頻器和矢量控制高性能變頻器， 有關(guān)變頻器的原理和技術(shù)這里不作闡述?，F(xiàn)有的屮壓電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是對交流三相鼠籠異歩電動機進(jìn)行調(diào)速，其變頻調(diào) 速特性優(yōu)良，并可實現(xiàn)軟起動，但一旦變頻器發(fā)生故障，只能接入旁路系統(tǒng)，把變頻系統(tǒng)斷 開，電動機作全速運行。然而，在有些生產(chǎn)工藝中，不容許電動機轉(zhuǎn)速的突然變化，在變頻 調(diào)速系統(tǒng)故障吋，電動機必須保持原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運行。因此，當(dāng)現(xiàn)有中壓電動機變頻調(diào)速系統(tǒng) 出現(xiàn)故障吋不能實現(xiàn)無擾動的調(diào)速切換，其系統(tǒng)性能差、可靠性較低。實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有中壓電動機 變頻調(diào)速系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時不能實現(xiàn)無擾動的調(diào)速切換，其系統(tǒng)性能和可靠性較低的問題。 為達(dá)到上述R的，本實用新型實施例提供一種中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，包屮j:i、:電動機(M)、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvFs)、水阻調(diào)速系統(tǒng)(wrvs)、人機交互界面觸投屏、監(jiān)控訃算機和可編程邏輯控制器(plc)，所述中壓電動機(m)分別與所述高壓變 別剛3T系統(tǒng)(vvvfs)和所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(wrvs)連接，所述可編程邏輯控制器(plc) 分別與所述^壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvfs)、所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(wrvs)、所述人機交互界面 觸投W和所述監(jiān)控il黨機連接，其中，所述可編程邏輯控制器(plc)具體包括信息接收投塊，閉于接收用戶通過人機交互界面觸摸屏輸入的操作信息，所述操作信息 包括工藝類型、工藝參數(shù)和電動機的給定轉(zhuǎn)速；第一判斷模塊，川于在所述信息接收模塊接收到所述操作信息時，判斷所述調(diào)速系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)；第一控制模塊，用于當(dāng)所述第一判斷模塊判定所述調(diào)速系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，對所 述極作信總進(jìn)行綜合處理，生成第一控制信號和第二控制信號，并向高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)輸出所述第一控制信號，向水阻調(diào)速系統(tǒng)(wrvs)輸出所述第二控制信號，由 所述水附調(diào)速系統(tǒng)(wrvs)根據(jù)所述第二控制信號閉合接觸器2km的觸點，使中壓電動機(.M)的轉(zhuǎn)子l"l路短路，斷丌接觸器1km的觸點，斷開可調(diào)水阻器(wr)，由所述高壓變頻 胸速系統(tǒng)(vvvfs)根據(jù)所述第--控制信號控制所述中壓電動機(m)軟起動至所述給定轉(zhuǎn) 速；第一跟隨模塊-，-甩予當(dāng)所述中壓電動機(m)處于變頻調(diào)速控制狀態(tài)時，控制所述可調(diào) 水阻器(wr)的阻值跟隨所述中壓電動機(m)的轉(zhuǎn)速變化；第一監(jiān)測模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)控計算機的指示對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvfs)進(jìn) 行運行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測，接收所述監(jiān)控計算機發(fā)送的第一監(jiān)測信息；第—判斷模塊，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測模塊接收的第一監(jiān)測信息判斷所述高壓變頻調(diào)速 系統(tǒng)(vvvfs)的變頻器(vvvf)是否存在過流、過壓和/或缺相故障；第二控制校塊，用于當(dāng)所述第二判斷模塊判定所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvfs)的變頻 器(vvvf)存在過流、過壓和/或缺相故障時，根據(jù)所述第一監(jiān)測信息生成第三控制信號和 第四控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvfs)輸出所述第三控制信號，向所述水阻 調(diào)速系統(tǒng)(wrvs)輸出所述第四控制信號，山所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvfs)根據(jù)所述 第三控制信號接入所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(vvvfs)的旁路系統(tǒng)，并由所述水阻調(diào)速系統(tǒng) 、wrvs)根據(jù)所述第四控制信號閉合所述接觸器1km的觸點，斷開所述接觸器2km的觸 點，使所述中壓電動機(m)的轉(zhuǎn)子回路接入所述可調(diào)水阻器(wr)，并根據(jù)所述第一跟隨投塊跟隨的所述可調(diào)水阻器(WR)當(dāng)前的阻值給定所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)速，使所述中 l:li電動機(M)無擾動地轉(zhuǎn)入水阻調(diào)速狀態(tài)。本實用新型的屮壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，所述可編程邏輯控制器(PLC)^二跟l姐模塊，用于當(dāng)所述中壓電動機(M)處于變阻調(diào)速控制狀態(tài)時，控制所述變頻 器(VVVF)的頻率跟隨所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)速變化；第二監(jiān)測投塊，用于根據(jù)所述監(jiān)控計算機的指示対所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)進(jìn) fr故障狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測，接收所述監(jiān)控計算機根據(jù)所述監(jiān)測結(jié)果接收的第二監(jiān)測信息；第二判斷模塊，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測模塊接收的第二監(jiān)測信息判斷所述變頻器 (VVVF)的故障是否恢復(fù)；第三控制模塊，用于當(dāng)所述第三判斷模塊判定所述變頻器的故障已恢復(fù)時，根據(jù)所述第二監(jiān)測信息生成第五控制信號和第六控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)輸出 所述第五控制信號，向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)輸出所述第六控制信號，由所述高壓變 頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)根據(jù)所述第五控制信號斷丌所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)的旁路 系統(tǒng)，接入所述變頻器(VVVF)，并由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)根據(jù)所述第六控制信號 閉合所述接觸器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)子回路短路，斷開所述接觸器 1KM的觸點，并根據(jù)所述第二跟隨模塊跟隨的所述變頻器(VVVF)當(dāng)前的頻率值給定所述 'l'丄:Li屯動機(M)的轉(zhuǎn)速，使所述中壓電動機(M)無擾動地反向切換回變頻調(diào)速狀態(tài)。本實用新型的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，所述可編程邏輯控制器(PLC) 荇換為DSP+PLC或單片機+PLC。閃此，本實用新型的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的可編程邏輯控制器在實 施對島壓變頻調(diào)速系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制的同時，根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速實時地調(diào)節(jié)水阻調(diào)速系統(tǒng) 的可調(diào)水阻器的阻值，在高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)故障時實現(xiàn)由變頻調(diào)速系統(tǒng)切換到水阻調(diào)速系統(tǒng)， 井能極據(jù)，i前所述可調(diào)水阻器的阻值給定電動機切換到水阻調(diào)速系統(tǒng)時的轉(zhuǎn)速，并且在轉(zhuǎn)入 水阻調(diào)速系統(tǒng)吋，可編程邏輯控制器又能根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速實時地調(diào)節(jié)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的 變頻器的頻率，當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)的故障消除后又能反向切換到變頻調(diào)速系統(tǒng)運行，并能根據(jù) 當(dāng)前所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的變頻器的頻率值給定電動機反向切換到變頻調(diào)速系統(tǒng)時的轉(zhuǎn) 速，從而實現(xiàn)電動機的無擾動調(diào)速切換，維持了電動機的正常運行，而且該系統(tǒng)性能優(yōu)越， i:',靠性高，控制誤差小，使用簡單方便，具有良好的人機交互界面，靈活的通訊手段，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和符理，智能化數(shù)字化程度卨且成本低廉、節(jié)能環(huán)保。

圖1為本實用新型實施例的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實ffl新型實施例的可編程邏輯控制器的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下結(jié)合附圖對本實)n新型的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述參照lill，本實ffl新型實施例的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，包括中壓電動機(M) 1、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2、水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4、人機交互界面觸 投折6、監(jiān):控計錄機5和可編程邏輯控制器(PLC) 3，所述屮壓電動機(M) l分別與所述 ^ffi變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFSj 2和所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4連接，所述可編程邏輯控制 器(PLC) 3分別與所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2、所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4、 所沐人機交互界面觸摸屏6和所述監(jiān)控計算機5連接。其屮，所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2用于對所述中壓電動機(M) l進(jìn)行變頻調(diào) 逨控制。所述可編程邏輯控制器(PLC) 3用于在所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2故障吋 控制所述^jK、:變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2無擾動切換到所述水阻調(diào)速系統(tǒng)，并且當(dāng)故障消除 后乂無擾動地反向控制所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)4切換到所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2運行。所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4用于對所述中壓電動機(M) l進(jìn)行變阻調(diào)速控制。 所述監(jiān)柃計.貨機5用于通過所述可編程邏輯控制器(PLC) 3對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的運行狀態(tài)，及其過流、過壓、過熱和缺相等故障進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和顯示，同時 通過所述可編界.邏輯控制器(PLC) 3將監(jiān)測信息輸出至人機交互界面觸摸屏6進(jìn)行本地顯示 和報警。所述人機交互界面觸摸屏6用十為用戶提供丄藝參數(shù)設(shè)定、控制器類型選擇等操作 的控制平臺，并且各種參量可在觸摸屏上顯示，而且信息的交互是通過編程邏輯控制器(PLC) 3進(jìn)斤的。參考圖2，在本實用新型實施例中，中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的可編程 邏倂擰制器CPLC) 3,具體包括信息接收模塊301，用干接收用戶通過人機交互界面觸摸屏6輸入的操作信息，所述操 作信息包括工藝類型、工藝參數(shù)和屯動機的給定轉(zhuǎn)速等。第一判斷模塊302，用于在所述信息接收模塊301接收到所述操作信息時，判斷所述調(diào) 速系統(tǒng)足否處于正常工作狀態(tài)。
第 -控制模塊303，州于當(dāng)所述第-判斷模塊302判定所述調(diào)速系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài) 時，對所述操作信息進(jìn)行綜合處理，生成第一控制信號和第二控制信號，并向高壓變頻調(diào)速 系統(tǒng)(VVVFS) 2輸出所述第一控制信號，向水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4輸出所述第二控制信 號，由所述水附調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4報據(jù)所述第二控制信號閉合接觸器2KM的觸點，使中 広屯動機(M) 1的轉(zhuǎn)子M路短路，斷開接觸器1KM的觸點，斷開可調(diào)水阻器(WR)，由所 述離&:變頻調(diào)速系統(tǒng)(WWS) 2根據(jù)所述第一控制信號控制所述中壓電動機(M) l軟起
動至所述給定轉(zhuǎn)速。
第"跟隨投塊304,用于當(dāng)所述中壓電動機(M) l處于變頻調(diào)速控制狀態(tài)時，控制所述 可則水附器(WR) 4的肌值跟隨所述屮jli電動機(M) 1的轉(zhuǎn)速變化。
第一監(jiān)測投塊305，用于根據(jù)所述監(jiān)控計算機5的指示對所述高壓變頻凋速系統(tǒng) (VVVFS) 2進(jìn)行運行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測，接收所述監(jiān)控計算機5發(fā)送的第一監(jiān)測信息。
第二判斷模塊306，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測模塊305接收的第一監(jiān)測信息判斷所述離壓 變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的變頻器(VVVF)是否存在過流、過壓和/或缺相故障。
第二控制模塊307，用干^所述第二判斷模塊306判定所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的變頻器(VVVF)存在過流、過壓和/或缺相故障時，根據(jù)所述第一監(jiān)測信息生成第三控 制佶號和第卩q控制信'弓，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2輸出所述第二控制信號， 向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4輸出所述第四控制信號，由所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2根據(jù)所述第.控制信號接入所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的旁路系統(tǒng)，并由所述水 附調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4根據(jù)所述第四控制信號閉合所述接觸器1KM的觸點，斷開所述接觸 器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)子回路接入所述叫調(diào)水阻器(WR)，并根據(jù) 所述第一跟隨模塊304跟隨的所述可調(diào)水阻器(WR)當(dāng)前的阻值給定所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)速，使所述中壓電動機(M) 1無擾動地轉(zhuǎn)入水阻調(diào)速狀態(tài)。
在本實用新型的另一個實施例中，中壓屯動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的可編程邏 輯控制器(PLC)還可以包括
第二跟隨模塊308，用于當(dāng)所述中壓電動機(M) 1處于變阻調(diào)速控制狀態(tài)時，控制所述 變頻器(VVVF)的頻率跟隨所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)速變化。
第—監(jiān)測模塊309，用于根據(jù)所述監(jiān)控計算機5的指示對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)
8(VVVFS) 2進(jìn)行故障狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測，接收所述監(jiān)控計算機5根據(jù)所述監(jiān)測結(jié)果接收的第二 'i!〈L測fcr息。
第二判斷模塊310，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測模塊309接收的第二監(jiān)測信息判斷所述變頻 器(VVVF)的故障是否恢復(fù)。
第三控制校塊311，用于當(dāng)所述第三判斷模塊310判定所述變頻器的故障已恢復(fù)時，根 據(jù)所述第二監(jiān)測伯息生成第五控制信號和第六控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) (WWS) 2輸M',所述第Ji:控制信號，向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4輸出所述第入控制信 號，由所述"壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVt'S) 2根據(jù)所述第五控制信號斷開所述高壓變頻調(diào)速系 統(tǒng)(VVVFS) 2的旁路系統(tǒng)，接入所述變頻器(VVVF)，并由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4 擬據(jù)所述第六控制信號閉合所述接觸器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)子回路 fe路，斷開所述接觸器1 KM的觸點，并根據(jù)所述第二跟隨模塊308跟隨的所述變頻器(VVVF) 當(dāng)前的頻率值給定所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)速，所述中壓電動機(M) 1無擾動地反向切 換M變頻調(diào)速狀態(tài)。
^處說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解上述實施例屮的裝置中的模塊可以按照實施例 描述分布十'i:施例的裝賈中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。 上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一歩拆分成多個子模塊。
此外，本實用新型實施例的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的可編程邏輯控制 器(PLC) 3 i:'J以采ffl德閨西門子公司的中高檔的SIMATIC S7-300或SIMATIC S7-400系列 的PLC。因此，利用SIMATIC S7系列的優(yōu)異性能配合巧妙編程可實施對系統(tǒng)靈活控制、故 陷的有效保護(hù)和報1f。其中，可編程邏輯控制器(PLC)也可以替換為DSP+PLC或單片機 +PLC,中壓電動機(M) 1可以為繞線式異歩電動機，水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4中設(shè)有可調(diào) 水阻器(WR)、接觸器1KM和2KM，并且水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4也可替換為鑄鐵變阻系 統(tǒng)，可編程邏輯控制器(PLC) 3設(shè)置有CAN總線、RS232/RS485通信接口和IP通信接n， 通過RS232/RS485通信接l:」禾n/或CAN現(xiàn)場總線和/或IP接口可以與監(jiān)控計算機5實現(xiàn)通訊。
本實ffl新型的中j:k電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)在丌機上電后，可編程邏輯控制 器(PLC) 3啟動初始化子程序?qū)ψ陨磉M(jìn)行初始化，使整個控制系統(tǒng)處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。用戶 可以通過人機交互界面觸摸屏6輸入操作信息，如輸入工藝類型、工藝參數(shù)和電動機的給定 轉(zhuǎn)速等。然后可編程邏輯控制器(PLC) 3的信息接收模塊301接收所述操作信息后，觸發(fā)第 一判斷模塊302判斷調(diào)速系統(tǒng)是否處于T:常工作狀態(tài)。當(dāng)所述第 -判斷模塊302判定所述調(diào)逨系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，第一控制模塊303對所述操作信息進(jìn)行綜合處理，生成第一控 制倍勺和第二控制信號，并向高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2輸出所述第一控制信號，向水 肌調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4輸出所述第二控制信號，由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4根據(jù)所述 第二控制信兮W合接觸器2KM的觸點，使中壓電動機(M) l的轉(zhuǎn)子回路短路，斷開接觸器 iKM的觸點，斷丌可調(diào)水阻器(WR)，山所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2根據(jù)所述第一 擰制化3控制所述中壓電動機(M) 1軟起動至所述給定轉(zhuǎn)速。(否則，所述第一判斷模塊302
此后，在中壓電動機(M) 1工作于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制狀態(tài)下，第一跟隨模塊304 對水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4的水阻器的阻值進(jìn)行控制，使之實時跟蹤當(dāng)前中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)速變化。在此期間，監(jiān)控計算機5通過第一監(jiān)測模塊305對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) (VVVFS) 2進(jìn)行運行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)觀IJ，生成第-一監(jiān)測信息，并將所述第-一監(jiān)測信息發(fā)送到所 述第一監(jiān)測模塊305。然后，第二判斷模塊306根據(jù)所述第一監(jiān)測模塊305接收的第一監(jiān)測 信總判斷所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的變頻器(VVVF)是否存在過流、過壓和/或 缺相故障。
l!Tl所述第二判斷模塊306判定所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的變頻器(VVVF) 存在過流、過壓和/或缺相故障時，所述第二控制模塊307根據(jù)所述第一監(jiān)測信息生成第三控 制信號和第四控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2輸出所述第三控制信號， 向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)4輸出所述第四控制信號，山所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2報據(jù)所述第二控制信號接入所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的旁路系統(tǒng)，并由所述水 阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4根據(jù)所述第四控制信號閉合所述接觸器1KM的觸點，斷開所述接觸 器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)子回路接入所述可調(diào)水阻器(WR)，并根據(jù) 所述第一跟隨模塊304跟隨的所述可調(diào)水阻器(WR)當(dāng)前的阻值給定所述中壓電動機(M) l的轉(zhuǎn)速，使所述中壓電動機(M) 1無擾動地轉(zhuǎn)入水阻調(diào)速狀態(tài)。(否則，所述第二判斷模 塊306繼續(xù)進(jìn)行下一次判斷。)
此后，在中壓電動機(M) 1工作于水阻調(diào)速系統(tǒng)控制狀態(tài)下，第二跟隨模塊308控制所 述變頻器(VVVF)的頻率跟隨所述中壓電動機(M) 1的轉(zhuǎn)速變化。此時，所述監(jiān)測計算機 5幵始通過第二監(jiān)測模塊309對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) l進(jìn)行故障狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測， 生成笫二監(jiān)測信息，并將所述第二監(jiān)測信息發(fā)送到所述第二監(jiān)測模塊305。然后，第三判斷 模塊310根據(jù)所述第二監(jiān)測模塊309生成的第二監(jiān)測信息判斷所述變頻器(VVVF)的故障
10是否恢復(fù)。
當(dāng)所述第三判斷模塊310判定所述變頻器的故障已恢復(fù)時，第三控制模塊311根據(jù)所述 第二.監(jiān)測信息生成第五控制信號和第六控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2 輸出所述第五控制信號，向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4輸出所述第六控制信號，山所述高 壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2根據(jù)所述第五控制信號斷丌所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS) 2的勞路系統(tǒng)，接入所述變頻器(VVVF)，并由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS) 4根據(jù)所述第六 控制信號閉合所述接觸器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M) l的轉(zhuǎn)子回路短路，斷丌所 述接觸器1KM的觸點，并根據(jù)所述第二跟隨模塊308跟隨的所述變頻器(VVVF)當(dāng)前的頻 率值給定所述屮壓電動機(M) l的轉(zhuǎn)速，所述中壓電動機(M) l無擾動地反向切換回變頻 調(diào)速狀態(tài)。(否則，所述第三判斷模塊310繼續(xù)進(jìn)行下一次判斷。)
本實用新型的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)適合于中壓普通繞線式異歩電動 機和中壓繞籠型內(nèi)反饋無刷電動機。
本實I11新型的屮壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)的可編程邏輯控制器在實施對高 壓變頻調(diào)速系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制的同時，根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速實時地調(diào)節(jié)水阻調(diào)速系統(tǒng)的可調(diào) 水阻器的阻位，在高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)故障時實現(xiàn)由變頻調(diào)速系統(tǒng)切換到水阻調(diào)速系統(tǒng)，并能 根據(jù)當(dāng)前所述可調(diào)水阻器的阻值給定電動機切換到水阻調(diào)速系統(tǒng)時的轉(zhuǎn)速，并且在轉(zhuǎn)入水阻 調(diào)速系統(tǒng)時，可編程邏輯控制器又能根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速實時地調(diào)節(jié)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的變頻 器的頻率，當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)的故障消除后又能反向切換到變頻調(diào)速系統(tǒng)運行，并能根據(jù)當(dāng)前 所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的變頻器的頻率值給定電動機反向切換到變頻調(diào)速系統(tǒng)時的轉(zhuǎn)速，從 而實現(xiàn)電動機的無擾動調(diào)速切換，維持了電動機的正常運行，而且該系統(tǒng)性能優(yōu)越，可靠性 高，控制誤差小，使用簡單方便，具有良好的人機交互界面，靈活的通訊手段，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程 監(jiān)控和管理，智能化數(shù)字化程度高且成本低廉、節(jié)能環(huán)保。
以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍 進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型 的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求1、一種中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，包括中壓電動機(M)、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)、水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)、人機交互界面觸摸屏、監(jiān)控計算機和可編程邏輯控制器(PLC)，所述中壓電動機(M)分別與所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)和所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)連接，所述可編程邏輯控制器(PLC)分別與所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)、所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)、所述人機交互界面觸摸屏和所述監(jiān)控計算機連接，其特征在于，所述可編程邏輯控制器(PLC)具體包括信息接收模塊，用于接收用戶通過人機交互界面觸摸屏輸入的操作信息，所述操作信息包括工藝類型、工藝參數(shù)和電動機的給定轉(zhuǎn)速；第一判斷模塊，用于在所述信息接收模塊接收到所述操作信息時，判斷所述調(diào)速系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)；第一控制模塊，用于當(dāng)所述第一判斷模塊判定所述調(diào)速系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，對所述操作信息進(jìn)行綜合處理，生成第一控制信號和第二控制信號，并向高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)輸出所述第控制信號，向水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)輸出所述第二控制信號，由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)根據(jù)所述第二控制信號閉合接觸器2KM的觸點，使中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)子回路短路，斷開接觸器1KM的觸點，斷開可調(diào)水阻器(WR)，由所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)根據(jù)所述第一控制信號控制所述中壓電動機(M)軟起動至所述給定轉(zhuǎn)速；第一跟隨模塊，用于當(dāng)所述中壓電動機(M)處于變頻調(diào)速控制狀態(tài)時，控制所述可調(diào)水阻器(WR)的阻值跟隨所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)速變化；第一監(jiān)測模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)控計算機的指示對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)進(jìn)行運行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測，接收所述監(jiān)控計算機發(fā)送的第一監(jiān)測信息；第二判斷模塊，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測模塊接收的第一監(jiān)測信息判斷所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)的變頻器(VVVF)是否存在過流、過壓和/或缺相故障；第二控制模塊，用于當(dāng)所述第二判斷模塊判定所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)的變頻器(VVVF)存在過流、過壓和/或缺相故障時，根據(jù)所述第一監(jiān)測信息生成第三控制信號和第四控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)輸出所述第三控制信號，向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)輸出所述第四控制信號，由所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)根據(jù)所述第三控制信號接入所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)的旁路系統(tǒng)，并由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)根據(jù)所述第四控制信號閉合所述接觸器1KM的觸點，斷開所述接觸器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)子回路接入所述可調(diào)水阻器(WR)，并根據(jù)所述第一跟隨模塊跟隨的所述可調(diào)水阻器(WR)當(dāng)前的阻值給定所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)速，使所述中壓電動機(M)無擾動地轉(zhuǎn)入水陽調(diào)速狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述 可編權(quán)邏針控制器(PLC)還包括第—跟隨模塊，用于當(dāng)所述中壓電動機(M)處于變阻調(diào)速控制狀態(tài)時，控制所述變頻 器(VVVF)的頻率跟隨所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)速變化；第二監(jiān)測模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)控計算機的指示對所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)進(jìn) 行故障狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測，接收所述監(jiān)控計算機根據(jù)所述監(jiān)測結(jié)果接收的第二監(jiān)測信息；第三判斷模塊，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測模塊接收的第二監(jiān)測信息判斷所述變頻器 (VVVF)的故障是否恢復(fù)；第三控制模塊，用于當(dāng)所述第三判斷模塊判定所述變頻器的故障已恢復(fù)時，根據(jù)所述第 —監(jiān)測信息生成第五控制信號和第六控制信號，并向所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)輸出 所述第五控制信號，向所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)輸出所述第六控制信號，由所述高壓變 頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)根據(jù)所述第五控制信號斷丌所述高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)的旁路 系統(tǒng)，接入所述變頻器(VVVF)，并由所述水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)根據(jù)所述第六控制信號 閉合所述接觸器2KM的觸點，使所述中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)子回路短路，斷開所述接觸器 1KM的觸點，并根據(jù)所述第二跟隨模塊跟隨的所述變頻器(VVVF)當(dāng)前的頻率值給定所述 中壓電動機(M)的轉(zhuǎn)速，使所述中壓電動機(M)無擾動地反向切換回變頻調(diào)速狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于，所述可 編S1邏輯控制器(PLC)可替換為DSP+PLC或單片機+PLC。
專利摘要本實用新型公開了一種中壓電動機無擾動切換智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)、可編程邏輯控制器和水阻調(diào)速系統(tǒng)等，其中，可編程邏輯控制器在高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)故障時能控制高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)無擾動切換到水阻調(diào)速系統(tǒng)，并且當(dāng)故障消除后又能無擾動地反向控制水阻調(diào)速系統(tǒng)(WRVS)切換到高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)(VVVFS)運行，從而實現(xiàn)了電動機的無擾動調(diào)速切換，維持了電動機的正常運行。而且，該系統(tǒng)性能優(yōu)越，可靠性高，控制誤差小，使用簡單方便，具有良好的人機交互界面，靈活的通訊手段，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，智能化數(shù)字化程度高且成本低廉、節(jié)能環(huán)保。
文檔編號H02P25/26GK201352780SQ200820139558
公開日2009年11月25日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者華 楊, 粱慧冰, 馬小亮 申請人:廣東華拿東方能源有限公司