一种深井泵用变频控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种深井泵用变频控制系统，包括整流桥、开关电源模块、控制器、三相桥驱动模块和储能电池，整流桥用于将外部输入的电能或者储能电池的电能转换为直流电并供给开关电源和三相桥驱动模块，开关电源模块将整流桥输出电能进行变换并输送给控制器和三相桥驱动模块，控制器输出用于控制三相桥驱动模块的PWM波，三相桥驱动模块将接受到的整流桥输出的电能转换为驱动深井泵内部电机工作的三相交流电；优点是本系统集成于控制盒内并安装在深井泵的油囊内，缩短了与电机之间的距离，减小因连接线较长而产生的寄生电容和寄生电感，由于控制盒安装在油囊内，增强本系统的防水性，储能电池的设置可避免了因输入的电网不稳定造成的意外停工。

A Frequency Conversion Control System for Deep Well Pump

The invention discloses a frequency conversion control system for deep well pumps, which comprises a rectifier bridge, a switching power supply module, a controller, a three-phase bridge drive module and an energy storage battery. The rectifier bridge is used to convert the energy input from the external energy or the energy storage battery into direct current and supply the switching power supply and the three-phase bridge drive module. The switching power supply module converts the output energy of the rectifier bridge and transmits it to the control. The controller outputs the PWM wave for controlling the three-phase bridge driving module, and the three-phase bridge driving module converts the received rectifier bridge output energy into three-phase alternating current for driving the motor inside the deep well pump. The advantage is that the system is integrated in the control box and installed in the oil bag of the deep well pump, which shortens the distance between the motor and reduces the ratio of the connecting wires. Due to the long parasitic capacitance and inductance, the control box installed in the oil bag can enhance the waterproof of the system, and the setting of energy storage battery can avoid the unexpected shutdown caused by the instability of the input power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种深井泵用变频控制系统
本专利技术涉及变频控制领域，尤其涉及一种深井泵用变频控制系统。
技术介绍
深井泵是由电机和泵一体构成，是在深井内进行抽水和输送水作业的一种泵，深井泵被广泛用于农业灌溉、工矿企业、城市给排水以及污水处理。由于深井泵需要深入地下作业，因此深井泵的控制需要安全可靠。现有的深井泵主要依靠变频器进行控制，随着变频技术的发展，变频器的功能变得繁多且操作复杂，市面上通用的变频器的防水性较低使其适用的环境有限。现有的利用变频器构成的变频控制系统与深井泵之间通过电缆线连接，且变频控制系统的变频器设置在井外离深井泵的距离较远，长距离输送电能及电信号会在变频控制系统内产生较大的寄生电感和寄生电容，寄生电感和寄生电容的存在会损坏变频器和深井泵的电机，使其使用寿命缩短。当在野外工作或者意外断电时，深井泵会立即停止工，随着太阳能技术的不断发展成熟，太阳能发电技术可作为备用电能进行使用防止因意外断电而无法正常工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种：操作简单、可靠性高，可有效减小寄生电感、寄生电容且可防止意外断电的深井泵用变频控制系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种深井泵用变频控制系统，包括电机、整流桥、开关电源模块、控制器、三相桥驱动模块和储能电池，所述的整流桥用于将外部输入的电能或者储能电池的电能转换为直流电并供给所述的开关电源和所述的三相桥驱动模块，所述的开关电源模块将整流桥输出电能进行变换并输送给所述的控制器和所述的三相桥驱动模块，所述的控制器输出用于控制所述的三相桥驱动模块的PWM波，所述的三相桥驱动模块将接受到的所述的整流桥输出的电能转换为驱动深井泵内部电机工作的三相交流电。优选地，所述的整流桥与开关电源、三相桥驱动模块之间设置有电源滤波器。优选地，所述的控制器连接有用于检测所述的三相桥驱动模块输出的三相交流电电流的电流传感器。优选地，所述的控制器由PAC5223芯片及其外围电路构成，所述的芯片由开关电源模块输出的直流电能驱动。优选地，所述的储能电池利用太阳能电池板进行充电。优选地，所述的控制器通过控制PWM波的频率和占空比对所述的三相桥驱动模块输出的三相交流电进行控制。优选地，该系统集成在控制盒内，且该控制盒密封固定设置在深井泵的油囊内。与现有技术相比，本专利技术的优点是本系统集成控制盒内并安装在深井泵的油囊内，缩短了该系统与电机之间的连接线，有效减小了因连接线较长而产生的寄生电容和寄生电感，由于控制盒安装在油囊内，可有效增加本系统的防水性；储能电池的设置可有效增加深井泵工作的可靠性，避免了因输入的电网不稳定造成的意外停工，同时储能电池上配备有多块太阳能电池板，因此可利用太阳能电池板对储能电池进行充电，使储能电池随时保持足够电量。附图说明图1为本专利技术的系统框图；图2为本专利技术的控制器控制储能电池接入系统框图；图3为本专利技术的安装示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如附图所示，一种深井泵用变频控制系统，包括电机S8、整流桥S3、开关电源模块S5、由PAC5223及其外围电路构成的控制器S6、三相桥驱动模块S7和储能电池S1，整流桥S1与电网S2或者与储能电池S1相连接，并将输入的电能转换为直流电输送到电源滤波器S4，电源滤波器S4对输入的电能进行滤波降噪等以增加电能安全性；电源滤波器S4将输出的电能送入与其相连的开关电源模块S5和三相桥驱动模块S7，开关电源模块S5将输入的电能变换为控制器S6所需的直流电和三相桥驱动模块S7所需的直流电，同时控制器S6输出PWM波对三相桥驱动模块S7进行控制使三相驱动桥模块S7将电源滤波器S4输出的电能逆变为三相交流电，并将三相交流电供给电机以驱动电机S8转动。控制器S6上连接有用于检测三相桥驱动模块S7输出的三相交流电电流的电流传感器，电流传感器将检测到的电流信号输送至控制器S6，控制器S6根据电流传感器输出的电流信号控制输出的PWM波的频率和占空比，进而实现对三相桥驱动模块S7输出的三相交流电进行控制。本系统使用的储能电池连接有多块太阳能电池板，当本系统在户外运行时可随时使用太阳能电池板对储能电池S1进行充电，在节省电能同时可保持储能电池S1电量的充足。如附图3所示，本系统集成在一个控制盒3内且安装在深井泵S0内部，控制盒S9密封固定设置在深井泵S0的油囊S10内,油囊S10内充满密封油，利用深井泵S0的油封对控制盒进行防水，深井泵S0的电机S8密封设置在深井泵S0的壳体S11内，电机S8与三相桥驱动模块S7输出的三相交流电相连接，由于本系统集成一体，因此缩短了控制器S6与电机S8、三相桥驱动模块S7与电机S8的连接线，从而减小了系统内寄生电感和寄生电容。本系统的工作原理：正常工作时，电网S2接入整流桥S3，同时整流桥S3将电能转换为直流电供给电源滤波器S4，电源滤波器S4将处理过的电能输送至开关电源模块S5和三相桥驱动模块S7，开关电源模S5块经接收的电能进行转换并输送给控制器S6和三相桥驱动模块S7，控制器S6工作后向三相桥驱动模块S7输入PWM波，输入的PWM波对三相桥驱动模块S7内的逆变电路进行控制，使三相桥驱动模块S7将接收的电源滤波器S3输出的直流电逆变为驱动电机S8工作的三相交流电，控制器S6还通过交流传感器对三相桥驱动模块S7输出的交流电的电流进行监控，同时控制器S6内还设置有用于检测电网电压的电网电压检测模块，电网电压检测模块将检测到的电压值与设定值进行对比，当电网电压小于设定值时，控制器S6通过控制输出的PWM对电机S8进行降速，当电网电压不低于设定值时，电机S8以最高速运转，直至控制器S6检测到停机信号；控制器S6内还设置有输入电源检测模块，输入电源检测模块对电网输入端和储能电池输入端均进行实时检测，以确定输入的电源是电网S2还是储能电池S1。当遇到突然断电时，控制器S6控制储能电池S1接入到整流桥S3并输出电能，使本系统继续工作直至停机；同时控制器S6内设置有直流电量传感器对储能电池S1的电量进行检测并将检测的信号输送控制器S6内与设定值进行对比，当储能电池S1电量不低于设定值时，电机S8保持最高速运转；当使用一段时间后，直流电量传感器检测到储能电池S1的电量小于设定值时，控制器S6内的MPPT控制器工作，控制太阳能电池板增大功率对储能电池S1进行充电，当控制器S6检测到储能电池S1的电量增加后，控制器控制本系统持续工作并提高电机转速至最高转速，当控制器S6检测到储能电池S1的电量降低时电机S8减速降低储能电池S1的电量消耗，同时控制器S6检测停机信号，当控制器检测到停机信号时，系统停止工作；当控制器未检到停机信号时，系统继续工作，直至储能电池电量不足时，控制器自动输出停机信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深井泵用变频控制系统，其特征在于包括整流桥、 开关电源模块、控制器、三相桥驱动模块和储能电池，所述的整流桥用于将外部输入的电能或者储能电池的电能转换为直流电并供给所述的开关电源和所述的三相桥驱动模块，所述的开关电源模块将整流桥输出电能进行变换并输送给所述的控制器和所述的三相桥驱动模块，所述的控制器输出用于控制所述的三相桥驱动模块的PWM波，所述的三相桥驱动模块将接受到的所述的整流桥输出的电能转换为驱动深井泵内部电机工作的三相交流电。

【技术特征摘要】
1.一种深井泵用变频控制系统，其特征在于包括整流桥、开关电源模块、控制器、三相桥驱动模块和储能电池，所述的整流桥用于将外部输入的电能或者储能电池的电能转换为直流电并供给所述的开关电源和所述的三相桥驱动模块，所述的开关电源模块将整流桥输出电能进行变换并输送给所述的控制器和所述的三相桥驱动模块，所述的控制器输出用于控制所述的三相桥驱动模块的PWM波，所述的三相桥驱动模块将接受到的所述的整流桥输出的电能转换为驱动深井泵内部电机工作的三相交流电。2.如权利要求1所述的一种深井泵用变频控制系统，其特征在于所述的整流桥与开关电源、三相桥驱动模块之间设置有电源滤波器，所述的电源滤波器对整流桥输出的电能进行滤波降噪处理。3.如权利要求1所述的一种深井泵用变...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭俊标，张强，
申请(专利权)人：宁波德业变频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33