空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于空壓機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)及其方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能型軟起動(dòng)機(jī)得到廣泛應(yīng)用。智能型軟起動(dòng)器是一種集軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié) 能和多功能保護(hù)于一體的新穎電機(jī)控制裝置，又稱為Softstarter。它不僅實(shí)現(xiàn)在整個(gè)起 動(dòng)過程中無沖擊而平滑的起動(dòng)電機(jī)，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動(dòng)過程中的參 數(shù)，如限流值、起動(dòng)時(shí)間等。此外，它還具有多種對(duì)電機(jī)保護(hù)功能，運(yùn)就從根本上解決了傳統(tǒng) 的降壓起動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。
[0003] 但是現(xiàn)有的軟起動(dòng)機(jī)卻沒有針對(duì)風(fēng)機(jī)的控制功能。
[0004] 使用工頻驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)主機(jī)及油冷風(fēng)機(jī)，將壓縮氣體儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣罐中，通過檢測(cè)管 路的氣體壓力來控制加載和卸載；使用較大的儲(chǔ)氣罐，從而導(dǎo)致整個(gè)空壓機(jī)占地面積較 大；
[0005] 在管路的氣壓達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，加載和卸載的控制方式還要使其壓力繼續(xù)上升至卸 載壓力，運(yùn)段時(shí)間需要主機(jī)持續(xù)運(yùn)行加壓，即使卸載后，主機(jī)也仍然處于空載運(yùn)行狀態(tài)，浪 費(fèi)電能；
[0006] 主電機(jī)采用Υ-Δ(星-Ξ角）啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，易造成電網(wǎng)不穩(wěn)， 同時(shí)威脅其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全；
[0007] W工頻驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)油冷風(fēng)機(jī)，長期工作，也是電能的浪費(fèi)。
[0008] 空氣壓縮機(jī)是工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)產(chǎn)品，常說的電氣與自動(dòng)化里就有全氣動(dòng)的含 義；而空氣壓縮機(jī)就是提供氣源動(dòng)力，是氣動(dòng)系統(tǒng)的核屯、設(shè)備機(jī)電引氣源裝置中的主體，它 是將原動(dòng)（通常是電動(dòng)機(jī)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝 置。
[0009] 現(xiàn)在還沒有遠(yuǎn)程監(jiān)控的空壓機(jī)的裝置，從而影響了監(jiān)控效率，還有就是并不存在 針對(duì)空壓機(jī)的能耗的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的提供一種空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)及其方法，包括多軟起動(dòng)功能 的軟起動(dòng)一體機(jī)及其啟動(dòng)方法、基于空壓機(jī)負(fù)載特性的自適應(yīng)的節(jié)能方法、可遠(yuǎn)程監(jiān)控的 空壓機(jī)智能控制裝置、空壓機(jī)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。避免了現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)有的 軟起動(dòng)機(jī)卻沒有針對(duì)風(fēng)機(jī)的控制功能、啟動(dòng)電流大、對(duì)電網(wǎng)沖擊大易造成電網(wǎng)不穩(wěn)、同時(shí)威 脅其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全W及長期工作造成電能的浪費(fèi)、還沒有遠(yuǎn)程監(jiān)控的空壓機(jī)的裝 置從而影響了監(jiān)控效率、不存在針對(duì)空壓機(jī)的能耗的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法的缺陷。
[0011] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)及其 方法的解決方案，具體如下：
[0012] 一種空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)，包括電源模塊，所述的電源模塊同MCU微控制 模塊、通訊模塊、主機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、1號(hào)邏輯控制模塊、2號(hào)邏輯控制模塊、1號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊W 及2號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連接，所述的MCU微控制模塊同通訊模塊、主機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、1號(hào)邏輯控 制模塊、2號(hào)邏輯控制模塊、1號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊W及2號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連接；
[0013] 還包括可遠(yuǎn)程監(jiān)控的空壓機(jī)智能控制裝置，其中含有用戶終端，所述的用戶終端 同云平臺(tái)相連接，所述的云平臺(tái)通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)同W太網(wǎng)相連接，所述的W太網(wǎng)同I/O 接口、驅(qū)動(dòng)模塊W及帶有人機(jī)界面的終端相連接；所述的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)包括光纖、有線、無 線3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)；
[0014] 還包括空壓機(jī)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其中含有串聯(lián)在空壓機(jī)的電路主回路中的電流 互感器與電壓采集模塊，還包括設(shè)置在空壓機(jī)上的壓力采集模擬量端子。
[0015] 所述的主機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用可控娃反向并聯(lián)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，由MCU微控制模塊控 制。
[0016] 所述的風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用可控娃反向并聯(lián)結(jié)構(gòu)，共用MCU微控制模塊來實(shí)現(xiàn)邏輯 獨(dú)立控制；由此來讓風(fēng)機(jī)各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和邏輯控制。
[0017] 所述的空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)的方法為首先對(duì)空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī) 進(jìn)行上電加載，如果溫度大于設(shè)定值下限1，自動(dòng)檢測(cè)電機(jī)溫度、機(jī)頭溫度W及排氣溫度，接 著啟動(dòng)1號(hào)風(fēng)機(jī)，如果溫度大于設(shè)定值下限2就啟動(dòng)2號(hào)風(fēng)機(jī)；
[0018] 而空壓機(jī)上電后加載運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間T1，檢測(cè)用戶壓力P，使用模糊算法計(jì)算用氣 變化量ΔP=K·Δp/ΔT，其中ΔP為壓力變化量，ΔT為時(shí)間變化量，當(dāng)用氣量穩(wěn)定后， 進(jìn)入節(jié)能模式；
[0019] 節(jié)能模式的空載延時(shí)時(shí)間T=K1內(nèi)部系數(shù)[(功率組件溫度-環(huán)境溫度）K化（機(jī) 頭溫度-環(huán)境溫度）Κ3+(電機(jī)溫度-環(huán)境溫度）Κ4]，其中所述的K1為第一內(nèi)部系數(shù)，K2為 第二內(nèi)部系數(shù)，Κ3為第Ξ內(nèi)部系數(shù)，Κ4為第四內(nèi)部系數(shù)；
[0020] 運(yùn)樣通過綜合比較功率溫度、機(jī)頭溫度、電機(jī)溫度與環(huán)境溫度的差異，各自乘W不 同的系數(shù)Κ2~Κ4,求和，并綜合乘W系數(shù)Κ1，給出節(jié)能模式的空載延時(shí)時(shí)間Τ;
[0021] 如空壓機(jī)當(dāng)前處于卸載運(yùn)行，并滿足在空載延時(shí)時(shí)間Τ內(nèi)不進(jìn)入加載運(yùn)行狀態(tài) 時(shí)，則系統(tǒng)進(jìn)入空載延時(shí)時(shí)間Τ內(nèi)的空載停機(jī)，即節(jié)能停機(jī)，如客戶再次用氣，氣壓并滿足 加載壓力時(shí)，空壓機(jī)轉(zhuǎn)為加載運(yùn)行；
[0022] 根據(jù)串聯(lián)在空壓機(jī)的電路主回路中的電流互感器、電壓采集模塊W及設(shè)置在空壓 機(jī)上的壓力采集模擬量端子，實(shí)時(shí)采集電流、電壓和壓力值，并通過
來得到空壓機(jī)能耗功率Ρ，Τ為交流電信號(hào)的周期，U(t)為時(shí)刻t的瞬時(shí)電壓，i(t)為時(shí)刻t的瞬時(shí)電流，接著通過w=nP，t*c〇s(i)得到電量W的值，其中η為效率值，c〇s(i)為電 機(jī)功率因數(shù)，另外通過壓力值來得到用氣量。
[0023] 所述的加載壓力為功能碼設(shè)定的加載壓力；所述的方法能手動(dòng)控制或者自動(dòng)控 制。
[0024] 本發(fā)明軟起動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)風(fēng)機(jī)的控制功能；空壓機(jī)專用的方法，根據(jù)壓力使用 間隔，智能識(shí)別，停機(jī)節(jié)能，最大限度節(jié)約電能；多軟起集一體，主機(jī)、風(fēng)機(jī)均采用軟起，且獨(dú) 立控制，節(jié)能降耗，保護(hù)電機(jī)；監(jiān)測(cè)用氣量的變化，w及電能的消耗情況，與非節(jié)能模式下計(jì) 算電量相比，可W-目了然節(jié)電效果；緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集成度更度。
[00巧]本發(fā)明的可遠(yuǎn)程監(jiān)控的空壓機(jī)智能控制裝置的優(yōu)點(diǎn)如下：
[0026] 1、基于W太網(wǎng)和光纖/有線/無線3G/4G;
[0027] 2、可遠(yuǎn)程監(jiān)視空壓機(jī)運(yùn)行和能耗使用情況；
[0028]3、可實(shí)現(xiàn)手機(jī)遠(yuǎn)程控制。
[0029] 本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了針對(duì)空壓機(jī)的能耗的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的一體機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明的方法的部分流程圖。
[0032] 圖3為本發(fā)明的基于空壓機(jī)負(fù)載特性的自適應(yīng)的節(jié)能方法的流程圖。
[0033] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)的星角方法的坐標(biāo)圖。
[0034] 圖5為本發(fā)明的變頻器方法的坐標(biāo)圖。
[0035] 圖6為本發(fā)明的基于空壓機(jī)負(fù)載特性的自適應(yīng)的節(jié)能方法的實(shí)施例的坐標(biāo)圖。
[0036] 圖7為本發(fā)明的可遠(yuǎn)程監(jiān)控的空壓機(jī)智能控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖8為本發(fā)明的針對(duì)空壓機(jī)的能耗的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖對(duì)
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步說明：
[0039] 參照?qǐng)D1-圖8所示，空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)智能節(jié)能一體機(jī)，包括電源模塊，所述的電源模塊 同MCU微控制模塊、通訊模塊、主機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、1號(hào)邏輯控制模塊、2號(hào)邏輯控制模塊、1號(hào)風(fēng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊W及2號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連接，所述的MCU微控制模塊同通訊模塊、主機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊、1號(hào)邏輯控制模塊、2號(hào)邏輯控制模塊、1號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊W及2號(hào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相連接； 還包括可遠(yuǎn)程監(jiān)控的空壓機(jī)智能控制裝置，其中含有用戶終端，所述的用戶終端同云平臺(tái) 相連接，所述的云平臺(tái)通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)同W太網(wǎng)相連接，所述的W太網(wǎng)同I/O接口、驅(qū)動(dòng) 模塊W及帶有人機(jī)界面的終端相連接；所述的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)包括光纖、有線、無線3G或4G 通信網(wǎng)絡(luò)通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)，就能夠在遠(yuǎn)程的用戶終端上，發(fā)送各種控制