專利名稱：智能化節電設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種節電設備，特別是一種利用智能化變頻器使中央空調系統各電機運行在其最大效率處的智能化節電設備。
背景技術：
以目前大多數賓館、飯店的中央空調系統為例，中央空調壓縮機的制冷量調節是利用進氣口扇門開度或滑潤旁通的方式來實現，在部分負荷工況下，機組的能量值和電機的功率因數均大幅下降；中央空調循環水量的調節是通過閘閥來實現的，而實際運行時，這些閥實際上是全部開啟的，使水系統長期處在“大流量、小溫差”的不正常狀態。近年來也有變頻器調速技術應用在循環水泵上，但由于采用手動定額的開環控制，無法與制冷量保持同步，因此節能空間有局限性，且容易引起機組跳閘等顧此失彼問題；同樣中央空調系統的空調箱的風機風量是采用檔板調節的，實際運行時大多是重開的，基本上不作調節功能，風量無法隨著環境溫度的變化而變化，造成空調區域出現過冷或過熱現象。例如中國專利98224345，自動恒壓供水，恒溫送風的電機調速裝置，中國專利申請98104384，用于工業設備、尤其是原材料工業設備驅動裝置，它們都無閉環帶反饋的自控系統，更無程序控制，因此它們無法實現隨環境或負載的變化而變化，節能節電較為困難。
發明內容
本發明的目的是公開一種智能化節電設備，該設備克服了現有技術中使設備處于低效率工作狀態所造成的能源浪費問題。
為了達到上述目的，本發明智能化節電設備利用智能化變頻器，根據中央空調系統的工作對象、環境溫差范圍變化情況，通過程序參數設定，來控制各種電機在不同場合的需要，擴展參數則可滿足更靈活的應用要求，當達到參數給定值時，控制系統會自動優化電機的能耗，因此，除了速度調節提供的節能外，電機還總是運行在最大可能的效率處，從而消除了設備設計過程中的富余量和設備運行過程中的富余量，同時它能與外部傳感器直接聯接，可以實現精確的流量、壓力控制，可接受0-10V、0-20mA或4-20mA的標準反饋信號，以實現不同應用時優化和精確控制。
智能化節電設備可根據不同的環境需求場合進行參數編制設定。
在溫差范圍變化較小的場合，如賓館的客房冬天室內溫度一般控制在20℃-25℃，夏天在18℃-22℃。因此，只要用輸入模擬量來控制循環，循環泵的轉速，就能達到能耗的優化組合。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AIN1撥到OFF為模擬量電壓(V)輸入，且P0756設定為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P1000設定為2即模擬量輸入，通過模擬量控制參數P0700設定為2，即鍵盤控制被禁止。
參數P0758設定為100％，即表示最高頻率設置，為最大模擬量輸入值的對應值。
參數P0760設定為0％，表示最低頻率設置，為最小模擬量輸入值的對應值。
(7)將電機銘牌上額定參數相應輸入到參數P0304-P0311P0304輸入電動機銘牌上的額定電壓VP0305輸入電動機銘牌上的額定電流AP0307輸入電動機銘牌上的額定功率PP0308輸入電動機銘牌上的額定功率因數COSΦP0309輸入電動機銘牌上的額定效率ηP0310輸入電動機銘牌上的額定頻率FP0311輸入電動機銘牌上的額定速度N(8)將P1910設定為1且r1912設定為缺省值，即按下運行按鈕鍵，智能化變頻器將自動測定定子電阻。
(9)將啟停開關接通，調節電位器，直到房間溫度達到標準要求時所需的頻率。
通過上述簡單編程方法，調節電機的轉速，能使電機的電能消耗處在最優化狀態。
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水泵，由于鍋爐的出水溫度的高低變化、直接影響著熱空調水的溫度變化，因此，必須實行信號反饋控制，使鍋爐熱水基本恒定在需要的范圍內，如75℃-90℃，這樣既可省電，又能省燃料，其運行參數設定方法如下
(1)首先將參數P2200設定為1即表示用閉環控制過程控制，使用模擬量輸入工作為反饋信號。
(2)在循環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開關撥到ON且P0756設定為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等參數同溫差范圍小的情況相同。
(6)用一個簡單啟停開關，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設定，對循環水泵實行有效的調節控制，自動優化能耗組合，達到節能目的。
智能化節電設備通過能耗自動優化，調制頻率自動優化，既可降低能耗，又可減少噪聲，本發明對壓縮機制冷量的跟蹤，自動檢測，使循環水流量始終與制冷量保持實時匹配，適時還可加強壓縮機的卸載能力，更準確的與低負荷工況匹配，年平均節電率可達至42％以上，通過對環境參數的自動探測，自動改變風機的轉速，能使空調區內溫度保持在設定值內，不但降低機器噪音，節電率可達50％以上，對水泵電機實行變頻控制，減少電機啟動對電網的沖擊，降低水泵的震動和噪聲，延長設備使用壽命，通過簡單參數設定，使控制系統自動優化電機能耗，使電機處于最大效率處運行。因此本裝置具有高效、節能、低噪聲等特點。
圖1為對空調風機轉速控制電氣原理圖；圖2為對循環泵電機控制原理圖；圖3為智能變頻器工作原理圖；圖4本發明電氣框圖。
具體實施例方式
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機電機的轉速，就能達到能耗的優化組合。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，空調風機的電機M經導線與智能化變頻器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AIN1撥到OFF為模擬量電壓(V)輸入，且P0756設定為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P1000設定為2即模擬量輸入，通過模擬量控制參數P0700設定為2，即鍵盤控制被禁止。
參數P0758設定為100％，即表示最高頻率設置，為最大模擬量輸入值的對應值。
參數P0760設定為0％，表示最低頻率設置，為最小模擬量輸入值的對應值。
(7)將電機銘牌上額定參數相應輸入到參數P0304-P0311P0304輸入電動機銘牌上的額定電壓VP0305輸入電動機銘牌上的額定電流AP0307輸入電動機銘牌上的額定功率PP0308輸入電動機銘牌上的額定功率因數COSΦP0309輸入電動機銘牌上的額定效率ηP0310輸入電動機銘牌上的額定頻率FP0311輸入電動機銘牌上的額定速度N(8)將P1910設定為1且r1912設定為缺省值，即按下運行按鈕鍵，辭智能化變頻器將自動測定定子電阻。
(9)將啟停開關接通，調節電位器，直到房間溫度達到標準要求時所需的頻率。
通過上述簡單編程方法，調節電機的轉速，能使電機的電能消耗處在最優化狀態。
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水泵，由于鍋爐的出水溫度的高低變化、直接影響著熱空調水的溫度變化，因此，必須實行信號反饋控制，使鍋爐熱水基本恒定在需要的范圍內，如75℃-90℃，這樣既可省電，又能省燃料，該設備的智能化變頻器ECO經導線與循環水泵的電機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A。參看圖2、3、4。
其運行參數設定方法如下(1)首先將參數P2200設定為1即表示用閉環控制過程控制，使用模擬量輸入工作為反饋信號。
(2)在循環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開關撥到ON且P0756設定為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等參數同溫差范圍小的情況相同。
(6)用一個簡單啟停開關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設定，對循環水泵實行有效的調節控制，自動優化能耗組合，達到節能目的。
智能化節電設備通過能耗自動優化，調制頻率自動優化，既可降低能耗，又可減少噪聲。
權利要求
1.一種智能化節電設備，其特征在于利用智能化變頻器，根據中央空調系統的工作對象、環境溫差范圍變化情況，通過程序參數設定，來控制各種電機在不同場合的需要，當達到參數設定值時，控制系統將自動優化電機能耗，使電機總是運行在最大可能的效率處。
2.根據權利要求1所述智能化節電設備，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水泵轉速，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AIN1撥到OFF為模擬量電壓輸入，且P0756設定為0；(5)接通變頻器主電源；(6)將參數P1000設定為2，參數P0700設定為2，參數P0758設定為100％，P0760設定為0％；(7)將電動機銘牌上額定參數相應輸入到參數P0304-P0311內；(8)將P1910設定為1；(9)將啟停開關接通，調節電位器，直到房間溫度達到標準要求時所需的頻率值。
3.根據權利要求1所述智能化節電設備，其特性在于在溫差變化范圍較大情況下，運行參數設定方法為(1)將參數P2200設定為1，系統進入PID閉環控制；(2)在循環水泵回水管上安裝一個溫度傳感器；(3)在輸入輸出板上，DIP開關撥到ON且P0756設定為2，為模擬量輸入電流信號為4-20mA的單極反饋信號；(4)參數P1000設定為2，模擬量輸入，整機通過模擬量控制；(5)參數P0004設定為22，P0758設定為100％，P0760設定為0％，(6)電動機銘牌上額定參數相應輸入到參數設定P0304-P0311內；(7)用一個啟停開關將變頻器的端子9和5連接；(8)接通變頻器主電源，并連接地線。
全文摘要
本發明公開了一種智能化節電設備。利用智能化變頻器，根據中央空調系統的工作對象、環境溫差范圍變化情況，通過程序參數設定，來控制各種電機在不同場合的需要，當達到參數設定值時，控制系統將自動優化電機能耗，使電機總是運行在最大可能的效率處。既降低能耗，又減少噪聲，本發明對壓縮機制冷量的跟蹤檢測，使循環水流量與制冷量保持實時匹配，年平均節電率可達42％以上，通過對環境參數的自動探測，自動改變風機的轉速，使空調區內溫度保持在設定值內，不但降低機器噪音，節電率可達50％以上，對水泵電機實行變頻控制，減少電機啟動對電網的沖擊，延長設備使用壽命，具有高效、節能、低噪聲等特點。
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 優先權日2003年11月18日
發明者李盛德 申請人:北京樂普四方科技發展有限公司