一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器。它包括驱动控制器本体和操作面板，其中驱动控制器本体包括金属外壳、进出线铜排、晶闸管、散热器、电流互感器、电源变压器、风扇驱动板、主板、风机驱动电路板。晶闸管安装在散热器上，散热器安装在金属外壳的底板上，晶闸管的端子上连接有铜排，进线铜排上穿有电流互感器，出线铜排用于连接主电机，晶闸管还与电源及触发板相连，电源变压器分别与风扇驱动板和电源及触发板相连，电流互感器、电源及触发板、风机驱动电路板和操作面板均与主板相连，主板可连接压力传感器、PT100温度传感器、加载阀和启停开关，风机驱动电路板用于驱动螺杆气压机排热风机。本发明专利技术可节约电机低功率因数空载运行时的电能浪费，也可节约加载状态和空载待停状态的无功功率电能浪费。

Energy saving driving controller for screw air compressor with thyristor on line operation

The invention discloses an energy-saving driving controller for a screw air compressor with thyristor on line operation. It includes a drive controller body and operation panel, wherein the driving controller body comprises a metal shell, import line copper bar, thyristor, radiator, current transformer, power transformer, fan drive board, motherboard, fan drive circuit board. The thyristor is installed in the radiator, the radiator installed at the bottom of the metal shell, terminal of the thyristor is connected with a copper line on the bar in the current transformer outlet copper bar for connecting the main motor, thyristor trigger board and power supply and power transformer connected respectively with the fan drive circuit and power supply and the trigger board is connected, current transformer, power supply and trigger plate, fan drive circuit board and operation panel are connected with the motherboard, the motherboard can be connected with a pressure sensor, PT100 temperature sensor, loading valve and on-off switch, fan drive circuit board for driving the screw compressor exhaust fan. The invention can save the power factor of the motor with low power factor and the waste of the energy in the no-load operation. The utility model can also save the reactive power and the waste energy of the loading state and the no-load stop state.

【技术实现步骤摘要】
一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器
本专利技术涉及的是螺杆气压机节能驱动控制器
，具体涉及一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器。
技术介绍
由于螺杆气压机具有效率高、寿命长、噪音小的优点，在制气领域其用量进入井喷式发展阶段。为了实现气压可控，通断方式是最为廉价的控制方式，且现今仍然是绝对主流的工作方式。简单来讲这种方式是在排气压力降到下限螺杆气压机开始加载，而到达压力上限螺杆气压机停止加载。通常小功率螺杆气压机会使用直接接触器起停控制，而更大功率的会使用星/三角、旁路式软起动、串电抗等降压方式来间歇控制螺杆气压机起停。由于这些方式都有一个或更多的接触器，而接触器的触点容易在通断时发生拉弧，导致触点粘连，寿命很短，所以不适合螺杆气压机频繁起停工况。所以对于功率较大的螺杆气压机，为了实现气体压力可控，电机起动后通常不停机，靠阀的通断来控制压力。这种方式电机长时间工作在功率因数很低空载状态，带来不必要的电能浪费。而在加载过程中，主电机先期也无需全压输出。同时这些起动设备必须配合专用控制装置才能实现对螺杆气压机的自动控制，电气回路复杂，成本高昂。所以研制一种适合螺杆气压机频繁起停，减少空载运行时间，且能降低无功功率的全自动节能型螺杆气压机驱动控制器具有很可观的经济效益。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器，可根据检测到的排气压力和机头温度自动控制螺杆气压机起停，加载阀开断，散热风机起停，该装置在加气状态时，可根据回馈的气压值和设定的输出曲线来自动调节输出电压，使主电机始终运行在高功率因数状态，来实现节能。气压到达压力上限时，装置可自动断开加载阀，主电机进入空载状态，此时装置利用自适应算法自动调小输出电压使主电机保持高功率因数空载运行来实现节能。空载时间超过设定的待停时间时，驱动控制器控制主电机软停车。本专利技术使用晶闸管作为软性起停器件，无触点粘联和冲击，适合频繁起停，所以空载运行时间可以变得很短，进一步实现节能。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器，它包括驱动控制器本体和操作面板，其中驱动控制器本体包括金属外壳、进出线铜排、晶闸管、散热器、电流互感器、电源变压器、风扇驱动板、主板、风机驱动电路板。晶闸管安装在散热器上，散热器安装在金属外壳的底板上，晶闸管的端子上连接有铜排，进线铜排上穿有电流互感器，出线铜排用于连接主电机，晶闸管还与电源及触发板相连，电源变压器分别与风扇驱动板和电源及触发板相连，电流互感器、电源及触发板、风机驱动电路板和操作面板均与主板相连，主板可连接压力传感器、PT100温度传感器、加载阀和启停开关，风机驱动电路板用于驱动动外部风机。作为优选，所述的晶闸管在主电机运转期间始终参与控制，加载时可根据排气压力实时控制电压输出，空载时可自动调低电压输出，以实现功率因数提升节能目的，起停时可实现主电机的软性起停，无机械和电流冲击。作为优选，所述的晶闸管无触点粘联现象，且可实现软性起停，适合频繁起停，排气压力到达上限时，主电机短暂进入空载待停状态后停机，尽可能缩短空载时间，实现节能。作为优选，所述的风机驱动电路板控制排热风机，使用双向晶闸管作为无触点电子开关，设计有过零检测电路，可实现频繁起停，最大可达5.5KW。作为优选，主板连接加载阀的继电器为有源输出，可以可控输出AC220V电压，回路中集成一个保险丝以及触点保护电路。作为优选，所述的操作面板包含有3.2寸彩色液晶屏和9键键盘，可实现驱动控制器参数的设置、实时数据监测、历史故障查询、实时时钟以及起停控制。本专利技术装置主回路使用晶闸管作为无触点功率控制器件，主电机运转中晶闸管长期处于触发调压状态，且可根据工况自动调节输出电压，无需旁路接触器，所以不存在分闸拉弧导致的触点粘联故障，且起动和停机时无机械冲击和电流冲击，真正具备了频繁起停的能力。该装置具备三相主电机电流、电压、风机电流、机头温度、排气压力等数据监视功能，并可实现多达26项保护功能。本专利技术的运行方式：驱动控制器检测到排气压力低于压力下限时慢慢调大晶闸管导通角实现电机软性起动，起动完成后晶闸管全导通，电机全压运行，加载阀打开。这时驱动控制器根据反馈的排气压力大小自动调节输出电压来提高功率因数。驱动控制器检测到排气压力高于压力上限，加载阀关断，主电机进入低功率因数空载待停运行状态，此时控制晶闸管降低输出电压来提高功率因数，减少无功输出。待停时间到，则硬停或软停电机。由于主回路无触点，且主电机起停时无机械和电流冲击，所以该起停过程可以频繁进行。相比以前通过只关断加载阀而不停机的控制方式，该方式可以节约电机低功率因数空载运行时的电能浪费，也可节约加载状态和空载待停状态的无功功率电能浪费。本专利技术具有以下有益效果：1、实现了高度集成化，将电源变压器、互感器、功率器件、风机驱动电路板、主板等都集中到一个金属外壳中，无需外部二次回路接线；2、使用晶闸管作为功率控制器件，无触点，可实现电机无极软性起停，无触点粘联故障，适合频繁起停；3、主回路晶闸管在线运行，可实时根据工况来调节输出电压，实现电机高功率因数运行，节约电能；4、由于适合频繁起停，可缩短空载运行时间，进一步实现节能；5、集成风机无触点起停驱动板，可根据PT100的检测到的机头温度自动启停外部散热风机；6、使用了基于CortexM3的32位ARM高性能微控制器，控制能力强大；7、使用高分辨率的真彩显示屏，集成实时操作系统，人机交互能力强大。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的静态结构示意图；图2为本专利技术的内部结构图；图3为本专利技术的主机工作流程图；图4为本专利技术的气压反馈式功率因数提升原理图。图5为本专利技术的电源及触发板结构图；图6为本专利技术的主板结构图；图7为本专利技术的主视图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参照图1-7，本具体实施方式采用以下技术方案：一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器，包括驱动控制器本体和操作面板10，其中驱动控制器本体包括晶闸管1、电流互感器2、电源变压器3、风扇4、风扇驱动板5、电源及触发板6、主板7、风机驱动电路板9、金属外壳15、散热器16、进线铜排17、出线铜排18，晶闸管1安装在散热器16上，散热器16安装在金属外壳15的底板上，晶闸管1的端子上连接有进线铜排17和出线铜排18，进线铜排17上穿有电流互感器2，出线铜排18与主电机8相连，晶闸管1还与电源及触发板6相连，电源变压器3分别与风扇驱动板5和电源及触发板6相连，风扇驱动板5与风扇4相连，电流互感器2、电源及触发板6、风机驱动电路板9、操作面板10均与主板7相连，主板7外接压力传感器11、PT100温度传感器20、加载阀12和启停开关13，风机驱动电路板9与螺杆气压机排热风机14相连。本具体实施方式的散热器使用四个螺栓安装在金属外壳的底板上，三组晶闸管从左向右安装在散热器上。铜排作为主回路的进出线，安装在晶闸管的端子上，并从金属外壳上下封板（上封板22和下封板23）的绝缘卡扣21中伸出到外壳外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器，其特征在于，包括驱动控制器本体和操作面板(10)，其中驱动控制器本体包括晶闸管(1)、电流互感器(2)、电源变压器(3)、风扇(4)、风扇驱动板(5）、电源及触发板(6)、主板(7)、风机驱动电路板(9)、金属外壳（15）、散热器（16）、进线铜排（17）、出线铜排（18），晶闸管(1)安装在散热器（16）上，散热器（16）安装在金属外壳（15）的底板上，晶闸管(1)的端子上连接有进线铜排（17）、出线铜排（18），进线铜排（17）上穿有电流互感器(2)，出线铜排（18）与主电机(8)相连，晶闸管(1)还与电源及触发板(6)相连，电源变压器(3)分别与风扇驱动板（5)和电源及触发板(6)相连，风扇驱动板（5)与风扇（4）相连，电流互感器(2)、电源及触发板(6)、风机驱动电路板(9)、操作面板(10)均与主板(7)相连，主板(7)外接压力传感器(11)、PT100温度传感器（20）、加载阀(12)和启停开关(13)，风机驱动电路板(9)与排热风机(14)相连。

【技术特征摘要】
1.一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器，其特征在于，包括驱动控制器本体和操作面板(10)，其中驱动控制器本体包括晶闸管(1)、电流互感器(2)、电源变压器(3)、风扇(4)、风扇驱动板(5）、电源及触发板(6)、主板(7)、风机驱动电路板(9)、金属外壳（15）、散热器（16）、进线铜排（17）、出线铜排（18），晶闸管(1)安装在散热器（16）上，散热器（16）安装在金属外壳（15）的底板上，晶闸管(1)的端子上连接有进线铜排（17）、出线铜排（18），进线铜排（17）上穿有电流互感器(2)，出线铜排（18）与主电机(8)相连，晶闸管(1)还与电源及触发板(6)相连，电源变压器(3)分别与风扇驱动板（5)和电源及触发板(6)相连，风扇驱动板（5)与风扇（4）相连，电流互感器(2)、电源及触发板(6)、风机驱动电路板(9)、操作面板(10)均与主板(7)相连，主板(7)外接压力传感器(11)、PT100温度传感器（20）、加载阀(12)和启停开关(13)，风机驱动电路板(9)与排热风机(14)相连。2.根据权利要求1所述的一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动控制器，其特征在于，所述的主电机（8）运转期间，晶闸管（1）始终处于触发调电压状态，可实现无触点软性起停，适合频繁起停。3.根据权利要求1所述的一种晶闸管在线运行的螺杆气压机节能驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘良勇，江勇，高芳，
申请(专利权)人：上海费亚泰克工业设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31