一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术属于冷水机控制方法技术领域，尤其涉及一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统及其控制方法。包括水泵、控制器、加热器、水箱、压缩机、冷凝器、板式换热器、电流传感器；水箱分流低温回路和常温回路；低温回路从水泵引出后接入低温负载的吸热回路，之后接入板式换热器的放热回路放热，常温回路从水泵引出后流经加热器，电流传感器用于在冷水机启动后检测水泵的实时供电电流；所述控制器用于计算水泵的供电电流数据和额定电流的比值；调整报警延时；本申请根据当前电流值计算当前流量值，若计算流量值低于报警流量值一定时间，则报警并停机，进而通过更简单高效的方式实现避免水路堵塞、保护水泵电机以及低电流报警等目的。保护水泵电机以及低电流报警等目的。保护水泵电机以及低电流报警等目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于冷水机控制方法
，尤其涉及一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前光纤激光冷水机控制水泵工作的方式主要依赖于流量开关，通过流量开关的信号获得水路工作状态，此技术依赖于多个不同类型的传感器和流量开关等结构，存在使用成本高、系统稳定性差且流量开关易故障等弊端。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种不依赖于流量开关及其数据，直接通过水泵电流值获得水路工作状态，实现更简单快捷且稳定的于流量与电流关系的冷水机控制系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0005]一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统，包括水泵1、控制器2、加热器3、水箱4、压缩机5、冷凝器6、板式换热器7、电流传感器8；
[0006]所述水箱4内冷却介质经水泵1泵出后分流入低温回路和常温回路；
[0007]所述低温回路从水泵1引出后接入低温负载的吸热回路，之后接入板式换热器7的放热回路放热，最后返回水箱4；所述常温回路从水泵1引出后流经加热器3，之后接入常温负载的吸热回路，最后返回水箱4；
[0008]所述压缩机5、冷凝器6和板式换热器7的吸热回路构成散热回路，散热回路中压缩机5将高温气态冷媒压入冷凝器6散热形成低温液态冷媒，低温液态冷媒流经板式换热器7的吸热回路吸热后变成高温气态冷媒后返回至压缩机5；
[0009]所述电流传感器8用于在冷水机启动后检测水泵1的实时供电电流I；
[0010]所述控制器2用于：
[0011]计算水泵1的供电电流数据和额定电流I0的比值k；
[0012]判断k值大小，若k值过大则发出报警信号并根据k值大小调整报警延时时间，当k值越大时，报警延时越短；
[0013]根据电流与流量关系式Q＝aI
‑
b，计算实时供电电流I对应的当前流量值Q，若当前流量Q低于报警流量值Q
max
一段时间，则发出报警信号并停机。
[0014]一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统的控制方法，包括如下内容：
[0015]Stp1、通过控制器设定水泵的额定电流值，a、b值和报警流量值；
[0016]Stp2、冷水机启动后，检测电流是否过低或者电流值是否过高，若是，冷水机停机并报警；若否，冷水机正常启动。
[0017]对前述基于流量与电流关系的冷水机控制系统的控制方法的进一步改进或者具体实施方案，所述电流过低是指电流值小于0.1A，所述电流过高是指供电电流I超过4倍的水泵额定电流值。
[0018]对前述基于流量与电流关系的冷水机控制系统的控制方法的进一步改进或者具体实施方案，工作过程中根据实际电流与额定电流的比值I/I0进行延时报警，I/I0值越大则报警延时越短；
[0019]工作过程中，控制器根据当前电流值计算当前流量值，若计算流量值低于报警流量值2～30s，则报警并停机。
[0020]对前述基于流量与电流关系的冷水机控制系统的控制方法的进一步改进或者具体实施方案，当I/I0＝1.2时，报警延时t＝30s；当I/I0＞4时，报警延时t＝2s。
[0021]其有益效果在于：
[0022]多级离心水泵的性能曲线表明其流量与功率存在对应关系，在电压不变的情况下，水泵电机的电流与水泵的流量之间也存在对应关系，基于此，本申请的冷水机控制系统在工作过程中，利用控制器根据当前电流值计算当前流量值，若计算流量值低于报警流量值一定时间，则报警并停机，进而通过更简单高效的方式实现避免水路堵塞、保护水泵电机以及低电流报警等目的。
附图说明
[0023]图1是测试得到的水泵流量与供电电流的关系示意图；
[0024]图2是基于流量与电流关系的冷水机控制系统的结构示意图；
[0025]图3是实际电流与额定电流的比值I/I0与延时方案设计图；
[0026]图4是某型冷水机在不同的电压下运行测试数据图；
[0027]图5是不同的环境下电流值浮动变化数据图。
具体实施方式
[0028]以下结合具体实施例对本专利技术作详细说明。
[0029]通过对多级离心水泵的性能曲线进行研究分析，可以发现其流量与功率存在一定对应关系，也就是说在电压不变的情况下，水泵电机的电流与水泵的流量之间也存在对应关系。这给予了本专利技术的理论基础。通过对4台不同型号的多级离心泵进行测试，记录其在不同流量下的电流如图1所示，可以得到其对应关系，可以发现符合关系式：Q＝aI
‑
b，水泵流量低时电流值降低。其中Q是水泵流量，I是水泵电流，a、b是常数。
[0030]基于前述基础，本申请提供一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统，其结构图2所示，包括水泵1、控制器2、加热器3、水箱4、压缩机5、冷凝器6、板式换热器7、电流传感器8；
[0031]水箱4内冷却介质经水泵1泵出后分流入低温回路和常温回路；
[0032]低温回路从水泵1引出后接入低温负载的吸热回路，之后接入板式换热器7的放热回路放热，最后返回水箱4；常温回路从水泵1引出后流经加热器3，之后接入常温负载的吸热回路，最后返回水箱4；
[0033]压缩机5、冷凝器6和板式换热器7的吸热回路构成散热回路，散热回路中压缩机5将高温气态冷媒压入冷凝器6散热形成低温液态冷媒，低温液态冷媒流经板式换热器7的吸热回路吸热后变成高温气态冷媒后返回至压缩机5；
[0034]电流传感器8用于在冷水机启动后检测水泵1的实时供电电流I；
[0035]控制器2用于：
[0036]计算水泵1的供电电流数据和额定电流I0的比值k；
[0037]判断k值大小，若k值过大则发出报警信号并根据k值大小调整报警延时时间，当k值越大时，报警延时越短；
[0038]根据电流与流量关系式Q＝aI
‑
b，计算实时供电电流I对应的当前流量值Q，若当前流量Q低于报警流量值Q
max
一段时间，则发出报警信号并停机；
[0039]其具体控制方法如下：
[0040]通过控制器设定水泵的额定电流值，a、b值和报警流量值。
[0041]冷水机启动后，检测电流是否过低I<0.1A或者电流过高I＞4倍水泵额定电流。若是，冷水机停机并报警；若否，冷水机正常启动。
[0042]作为优化方案，工作过程中根据实际电流与额定电流的比值I/I0判断，若比值过大则报警。当I/I0＝1.2时，报警延时t＝30s；当I/I0＞4时，报警延时t＝2s。I/I0值与报警延时t大致符合如图关系，I/I0值越大则报警延时越短，其具体方案如图3所示。
[0043]工作过程中，控制器根据当前电流值计算当前流量值，若计算流量值低于报警流量值一定时间，则报警并停机，基于此可实现如下功能：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于流量与电流关系的冷水机控制系统，其特征在于，包括水泵(1)、控制器(2)、加热器(3)、水箱(4)、压缩机(5)、冷凝器(6)、板式换热器(7)、电流传感器(8)；所述水箱(4)内冷却介质经水泵(1)泵出后分流入低温回路和常温回路；所述低温回路从水泵(1)引出后接入低温负载的吸热回路，之后接入板式换热器(7)的放热回路放热，最后返回水箱(4)；所述常温回路从水泵(1)引出后流经加热器(3)，之后接入常温负载的吸热回路，最后返回水箱(4)；所述压缩机(5)、冷凝器(6)和板式换热器(7)的吸热回路构成散热回路，散热回路中压缩机(5)将高温气态冷媒压入冷凝器(6)散热形成低温液态冷媒，低温液态冷媒流经板式换热器(7)的吸热回路吸热后变成高温气态冷媒后返回至压缩机(5)；所述电流传感器(8)用于在冷水机启动后检测水泵(1)的实时供电电流I；所述控制器(2)用于：计算水泵(1)的供电电流数据和额定电流I0的比值k；判断k值大小，若k值过大则发出报警信号并根据k值大小调整报警延时时间，当k值越大时，报警延时越短；根据电流与流量关系式Q＝aI
‑
b，计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄延峰，杨晓，丁鹏，樊青蓝，祝金运，王栋栋，杨建刚，
申请(专利权)人：武汉汉立制冷科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：