中压电动机无扰动切换智能变频调速系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中压电动机无扰动切换智能变频调速系统，该系统包括高压变频调速系统、可编程逻辑控制器和水阻调速系统等，其中，可编程逻辑控制器在高压变频调速系统故障时能控制高压变频调速系统无扰动切换到水阻调速系统，并且当故障消除后又能无扰动地反向控制水阻调速系统（ＷＲＶＳ）切换到高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）运行，从而实现了电动机的无扰动调速切换，维持了电动机的正常运行。而且，该系统性能优越，可靠性高，控制误差小，使用简单方便，具有良好的人机交互界面，灵活的通讯手段，可实现远程监控和管理，智能化数字化程度高且成本低廉、节能环保。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交流电动机调速控制
，尤其涉及-一种中压电动机无扰动切换智能变频调速系统。
技术介绍
中高压电动机广泛使用于风机和水泵的拖动，若能利用调速来实现风量和水压调节，则 可以节约大量的电能，所以市场对性能优良、成本适中的中高压调速系统的需求非常旺盛。 以[)SP、单片机等为代表的数字控制芯片的普及应用和中、高档PLC控制系统的的深入开发 应用以及模糊逻辑智能控制策略的F1益完善，为中压交流异歩电动机调速的数字化智能化控 制打下了基础。在交流屯动机调速控制系统中，現有大功率(〉200KW)中压(3 10KV)交流异歩电动机调 速系统主要分为定子侧变频调速和转子侧串级调速两大类，定子侧变频调速在电动机定子侧 接中商压变频调速系统，通过改变定子电压和频率來调节转速。目前变频器技术己FI趋成熟， 类型多样，简单可分为通用型变频器，风机水泵专用节能变频器和矢量控制高性能变频器， 有关变频器的原理和技术这里不作阐述。现有的屮压电动机变频调速系统主要是对交流三相鼠笼异歩电动机进行调速，其变频调 速特性优良，并可实现软起动，但一旦变频器发生故障，只能接入旁路系统，把变频系统断 开，电动机作全速运行。然而，在有些生产工艺中，不容许电动机转速的突然变化，在变频 调速系统故障吋，电动机必须保持原转速继续运行。因此，当现有中压电动机变频调速系统 出现故障吋不能实现无扰动的调速切换，其系统性能差、可靠性较低。
技术实现思路
本技术提供一种中压电动机无扰动切换智能变频调速系统，以解决现有中压电动机 变频调速系统在出现故障时不能实现无扰动的调速切换，其系统性能和可靠性较低的问题。 为达到上述R的，本技术实施例提供一种中压电动机无扰动切换智能变频调速系统，包屮j:i、:电动机(M)、高压变频调速系统(vvvFs)、水阻调速系统(wrvs)、人机交互界面触投屏、监控讣算机和可编程逻辑控制器(plc)，所述中压电动机(m)分别与所述高压变 别剛3T系统(vvvfs)和所述水阻调速系统(wrvs)连接，所述可编程逻辑控制器(plc) 分別与所述^压变频调速系统(vvvfs)、所述水阻调速系统(wrvs)、所述人机交互界面 触投W和所述监控il党机连接，其中，所述可编程逻辑控制器(plc)具体包括信息接收投块，闭于接收用户通过人机交互界面触摸屏输入的操作信息，所述操作信息 包括工艺类型、工艺参数和电动机的给定转速；第一判断模块，川于在所述信息接收模块接收到所述操作信息时，判断所述调速系统是否处于正常工作状态；第一控制模块，用于当所述第一判断模块判定所述调速系统处于正常工作状态时，对所 述极作信总进行综合处理，生成第一控制信号和第二控制信号，并向高压变频调速系统(VVVFS)输出所述第一控制信号，向水阻调速系统(wrvs)输出所述第二控制信号，由 所述水附调速系统(wrvs)根据所述第二控制信号闭合接触器2km的触点，使中压电动机(.M)的转子l"l路短路，断丌接触器1km的触点，断开可调水阻器(wr)，由所述高压变频 胸速系统(vvvfs)根据所述第--控制信号控制所述中压电动机(m)软起动至所述给定转 速；第一跟随模块-，-甩予当所述中压电动机(m)处于变频调速控制状态时，控制所述可调 水阻器(wr)的阻值跟随所述中压电动机(m)的转速变化；第一监测模块，用于根据所述监控计算机的指示对所述高压变频调速系统(vvvfs)进 行运行状态远程监测，接收所述监控计算机发送的第一监测信息；第—判断模块，用于根据所述第一监测模块接收的第一监测信息判断所述高压变频调速 系统(vvvfs)的变频器(vvvf)是否存在过流、过压和/或缺相故障；第二控制校块，用于当所述第二判断模块判定所述高压变频调速系统(vvvfs)的变频 器(vvvf)存在过流、过压和/或缺相故障时，根据所述第一监测信息生成第三控制信号和 第四控制信号，并向所述高压变频调速系统(vvvfs)输出所述第三控制信号，向所述水阻 调速系统(wrvs)输出所述第四控制信号，山所述高压变频调速系统(vvvfs)根据所述 第三控制信号接入所述高压变频调速系统(vvvfs)的旁路系统，并由所述水阻调速系统 、wrvs)根据所述第四控制信号闭合所述接触器1km的触点，断开所述接触器2km的触 点，使所述中压电动机(m)的转子回路接入所述可调水阻器(wr)，并根据所述第一跟随投块跟随的所述可调水阻器(WR)当前的阻值给定所述中压电动机(M)的转速，使所述中 l:li电动机(M)无扰动地转入水阻调速状态。本技术的屮压电动机无扰动切换智能变频调速系统，所述可编程逻辑控制器(PLC)^二跟l姐模块，用于当所述中压电动机(M)处于变阻调速控制状态时，控制所述变频 器(VVVF)的频率跟随所述中压电动机(M)的转速变化；第二监测投块，用于根据所述监控计算机的指示対所述高压变频调速系统(VVVFS)进 fr故障状态远程监测，接收所述监控计算机根据所述监测结果接收的第二监测信息；第二判断模块，用于根据所述第二监测模块接收的第二监测信息判断所述变频器 (VVVF)的故障是否恢复；第三控制模块，用于当所述第三判断模块判定所述变频器的故障已恢复时，根据所述第二监测信息生成第五控制信号和第六控制信号，并向所述高压变频调速系统(VVVFS)输出 所述第五控制信号，向所述水阻调速系统(WRVS)输出所述第六控制信号，由所述高压变 频调速系统(VVVFS)根据所述第五控制信号断丌所述高压变频调速系统(VVVFS)的旁路 系统，接入所述变频器(VVVF)，并由所述水阻调速系统(WRVS)根据所述第六控制信号 闭合所述接触器2KM的触点，使所述中压电动机(M)的转子回路短路，断开所述接触器 1KM的触点，并根据所述第二跟随模块跟随的所述变频器(VVVF)当前的频率值给定所述 'l'丄:Li屯动机(M)的转速，使所述中压电动机(M)无扰动地反向切换回变频调速状态。本技术的中压电动机无扰动切换智能变频调速系统，所述可编程逻辑控制器(PLC) 荇换为DSP+PLC或单片机+PLC。闪此，本技术的中压电动机无扰动切换智能变频调速系统的可编程逻辑控制器在实 施对岛压变频调速系统工作状态的控制的同时，根据电动机的转速实时地调节水阻调速系统 的可调水阻器的阻值，在高压变频调速系统故障时实现由变频调速系统切换到水阻调速系统， 井能极据，i前所述可调水阻器的阻值给定电动机切换到水阻调速系统时的转速，并且在转入 水阻调速系统吋，可编程逻辑控制器又能根据电动机的转速实时地调节高压变频调速系统的 变频器的频率，当变频调速系统的故障消除后又能反向切换到变频调速系统运行，并能根据 当前所述高压变频调速系统的变频器的频率值给定电动机反向切换到变频调速系统时的转 速，从而实现电动机的无扰动调速切换，维持了电动机的正常运行，而且该系统性能优越， i:',靠性高，控制误差小，使用简单方便，具有良好的人机交互界面，灵活的通讯手段，可实现远程监控和符理，智能化数字化程度卨且成本低廉、节能环保。附图说明图1为本技术实施例的中压电动机无扰动切换智能变频调速系统的结构示意图； 图2为本实ffl新型实施例的可编程逻辑控制器的装置结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中压电动机无扰动切换智能变频调速系统，包括中压电动机（Ｍ）、高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）、水阻调速系统（ＷＲＶＳ）、人机交互界面触摸屏、监控计算机和可编程逻辑控制器（ＰＬＣ），所述中压电动机（Ｍ）分别与所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）和所述水阻调速系统（ＷＲＶＳ）连接，所述可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）分别与所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）、所述水阻调速系统（ＷＲＶＳ）、所述人机交互界面触摸屏和所述监控计算机连接，其特征在于，所述可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）具体包括：　 　信息接收模块，用于接收用户通过人机交互界面触摸屏输入的操作信息，所述操作信息包括工艺类型、工艺参数和电动机的给定转速；　第一判断模块，用于在所述信息接收模块接收到所述操作信息时，判断所述调速系统是否处于正常工作状态；　第一控 制模块，用于当所述第一判断模块判定所述调速系统处于正常工作状态时，对所述操作信息进行综合处理，生成第一控制信号和第二控制信号，并向高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）输出所述第控制信号，向水阻调速系统（ＷＲＶＳ）输出所述第二控制信号，由所述水阻调速系统（ＷＲＶＳ）根据所述第二控制信号闭合接触器２ＫＭ的触点，使中压电动机（Ｍ）的转子回路短路，断开接触器１ＫＭ的触点，断开可调水阻器（ＷＲ），由所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）根据所述第一控制信号控制所述中压电动机（Ｍ）软起动至所述给定转速；　第一跟随模块，用于当所述中压电动机（Ｍ）处于变频调速控制状态时，控制所述可调水阻器（ＷＲ）的阻值跟随所述中压电动机（Ｍ）的转速变化；　第一监测模块，用于根据所述监控计算机的指示对所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）进行运行 状态远程监测，接收所述监控计算机发送的第一监测信息；　第二判断模块，用于根据所述第一监测模块接收的第一监测信息判断所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）的变频器（ＶＶＶＦ）是否存在过流、过压和／或缺相故障；　第二控制模块，用于当所述 第二判断模块判定所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）的变频器（ＶＶＶＦ）存在过流、过压和／或缺相故障时，根据所述第一监测信息生成第三控制信号和第四控制信号，并向所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）输出所述第三控制信号，向所述水阻调速系统（ＷＲＶＳ）输出所述第四控制信号，由所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）根据所述第三控制信号接入所述高压变频调速系统（ＶＶＶＦＳ）的旁路...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马小亮，粱慧冰，杨华，
申请(专利权)人：广东华拿东方能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]