【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空干燥，尤其涉及一种真空干燥系统。
技术介绍
1、在医药、食品等卫生级别要求较高的领域，需要无油清洁真空的工艺场景；真空干燥系统能够进行抽真空。
2、目前市场是的符合医疗行业需求真空干燥系统，需要稳定的水循环系统为其提供工作所需的水流，这种真空干燥系统对水的消耗量大，严重浪费水资源，且水循环系统增加耗电；且管路复杂，占地面积大，安装使用要求苛刻，使用成本较高，不符合当下节能降耗之需求。另外，目前的真空干燥系统，采用固定频率进行控制，存在控制效率不高、耗电较高等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决现有真空干燥系统的必须依靠水系统的运行、水耗高的问题，提出一种真空干燥系统，耗水量为零，以提高干燥效果减少水耗，节约水资源；不需要润滑油来润滑密封，做到了无油无污染，并提高控制效率和稳定性。
2、本专利技术提供了一种真空干燥系统，包括：真空泵、电机、变频器和控制器；
3、所述控制器与变频器信号连接；所述变频器与电机信号连接，所述变频器控制电机的频率；所述电机与真空泵传动连接；
4、所述真空泵的进口处设置进口压力传感器，用于采集进口压力；
5、所述真空泵的出口处设置出口压力传感器，用于采集出口压力；
6、所述真空泵的轴承处设置轴承温度传感器，用于采集轴承温度；
7、所述真空泵的外壳设置泵体温度传感器，用于采集真空泵温度；
8、所述真空泵的轴承处设置霍尔传感器，用于采集真空泵的
9、所述进口压力传感器、出口压力传感器、轴承温度传感器、泵体温度传感器、霍尔传感器分别与控制器信号连接。
10、优选的，所述控制器，采用单片机stm32f103ve，所述控制器集成有模拟输入通道、数字输入通道、数字输出通道、pwm输出通道。
11、优选的，所述控制器上还设置rs232接口和硬件保护电路。
12、优选的，所述变频器是个功能单元，包括：整流单元、高容量电容、逆变器和变频控制单元。
13、优选的，所述真空干燥系统采用pid控制，控制过程如下：
14、步骤1，采集真空泵当前运行状态数据；其中，所述真空泵当前运行状态数据，包括：所述轴承温度t、进口压力pin、出口压力pout、转速r、泵体温度tb；
15、步骤2，控制器获取上述真空泵当前运行状态数据，读取设置的出口压力阈值p，读取设置的轴承运行温度阈值t，并根据真空泵当前运行状态数据，得到轴承温度差值和出口压力差值，从而确定温度差值变化率a和出口压力变化率b；
16、步骤3，控制器根据获取的真空泵当前运行状态数据，进入pid运行模式，通过设置温度阀值tmin来判断依靠温度进行pid频率调节或者依靠压力进行pid频率调节；当tmin<a时，依靠温度进行pid频率调节，执行步骤4；当tmin>＝a时，依靠压力进行pid频率调节，执行步骤5；
17、步骤4，控制器根据轴承温度t、温度差值变化率a，给定变频器频率f，变频器根据频率f控制电机转速r；
18、步骤5，根据出口压力p、出口压力变化率b，给定变频器频率f，变频器根据频率f控制电机转速r。
19、优选的，在步骤2中，轴承运行温度阈值与轴承温度的差值(轴承温度差值)a＝t-t；
20、出口压力阈值与出口压力的差值(出口压力差值)b＝p-pout；
21、温度差值变化率a的确定方式：
22、当a>100，a＝a/10；当a>10，a＝10；a<＝10，a＝a；
23、出口压力变化率b的确定方式：
24、当b>100，b＝b/10；当b>10，b＝10；b<＝10，b＝b。
25、优选的，所述pid频率调节的方法如下：
26、out＝kp×e(k)+ki×∑e(k)+kd×[e(k)-e(k-1)]；
27、out表示变频器频率输出，kp表示比例调节系数，ki表示积分调节系数，kd是微分调节系数，e(k)表示本次轴承温度t与轴承运行温度阈值t的偏差或者出口压力pout与出口压力阈值p的偏差，e(k-1)表示上次轴承温度t与轴承运行温度阈值t的偏差或者出口压力pout与出口压力阈值p的偏差；∑e(k)表示e(k)以及之前的偏差的累计和，其中k为1、2、3…。
28、优选的，所述真空泵，包括：泵体；
29、所述泵体，包括：泵壳、前盖和转子；
30、所述前盖安装在泵壳的前端，所述前盖上分别开设进气口和出气口；所述泵壳的一侧设置进气通道，对应的另一侧设置出气通道；所述进气通道与进气口连通，所述出气通道与出气口连通；
31、所述转子偏心设置在泵壳内；所述转子在圆周方向上均匀分布多个滑槽；每个滑槽中活动设置滑片；
32、电机的输出轴与转子轴向连接；
33、所述泵壳的后端设置后盖，所述后盖与电机连接；所述电机的输出轴穿过后盖。
34、优选的，所述后盖通过轴承安装在电机的输出轴上。
35、优选的，所述后盖的中心孔中填充密封圈。
36、本专利技术提供的一种真空干燥系统，与现有技术相比具有以下优点：
37、1、控制系统的集成度高，体积小，运行高效和可靠，功能实用操作简单。一体化设计，电机、控制器、真空泵整体装备，输出高效结构简单。
38、2、真空泵无需循环水系统，耗水量为零，节约水资源；不需要润滑油来润滑密封，做到了无油无污染。系统结构简单，安装简便，体积小，成本低。
39、3、真空泵通过电机旋转带动转子旋转，进而带动滑片滑动；相邻的两个滑片能够把从进气通道进来的气体带走，旋转到出气通道，由出气通道排出，实现抽真空。抽真空效果好，提高生产效率。设备运行中产生少量冷凝水，也可以正常工作。
40、4、本专利技术能够应用在无油清洁真空的工艺场景，并在医药、食品等卫生级别要求较高的领域具有良好的应用前景。
41、5、真空干燥系统采用pid控制，来调整变频器的输出频率，构成负反馈系统，使被控量稳定在目标量上。适用于流量控制、压力控制及温度控制等过程控制。本专利技术依靠温度调节的pid能最快的让轴承预热，达到最佳稳定的工作温度，依靠压力调节的pid能够稳定的可靠的达到系统的理想压力值，实现真空泵控制要求，提高系统的寿命和稳定性，提高控制效率，并减少电能损耗。
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1.一种真空干燥系统，其特征在于，包括：真空泵、电机、变频器和控制器；
2.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述控制器，采用单片机STM32F103VE，所述控制器集成有模拟输入通道、数字输入通道、数字输出通道、PWM输出通道。
3.根据权利要求2所述的真空干燥系统，其特征在于，所述控制器上还设置RS232接口和硬件保护电路。
4.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述变频器是个功能单元，包括：整流单元、高容量电容、逆变器和变频控制单元。
5.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述真空干燥系统采用PID控制，控制过程如下：
6.根据权利要求5所述的真空干燥系统，其特征在于，在步骤2中，轴承运行温度阈值与轴承温度的差值(轴承温度差值)A＝T-t；
7.根据权利要求6所述的真空干燥系统，其特征在于，所述PID频率调节的方法如下：
8.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述真空泵，包括：泵体；
9.根据权利要求8所述的真空干燥系统，其特征在于
10.根据权利要求9所述的真空干燥系统，其特征在于，所述后盖(3)的中心孔中填充密封圈。
...【技术特征摘要】
1.一种真空干燥系统，其特征在于，包括：真空泵、电机、变频器和控制器；
2.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述控制器，采用单片机stm32f103ve，所述控制器集成有模拟输入通道、数字输入通道、数字输出通道、pwm输出通道。
3.根据权利要求2所述的真空干燥系统，其特征在于，所述控制器上还设置rs232接口和硬件保护电路。
4.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述变频器是个功能单元，包括：整流单元、高容量电容、逆变器和变频控制单元。
5.根据权利要求1所述的真空干燥系统，其特征在于，所述真空干...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志广，田继双，王子华，黄英，李宝龙，郭庆东，黄思僮，
申请(专利权)人：大连中智精工科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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