[发明专利]一种离心泵控制方法

说明书

本发明公开了一种离心泵控制方法，其特征在于：采用如下连接结构实现控制：离心泵的入水口安装入口电子流量计、入口电子压力表，离心泵的出水口安装出口电子流量计、出口电子压力表，入口电子流量计、入口电子压力表、出口电子流量计、出口电子压力表连接至PLC控制模块，PLC控制模块连接至伺服驱动器，伺服驱动器连接至伺服电机，伺服电机的电机轴连接至电控无极变速器的输入轴，电控无极变速器的输出轴连接至离心泵的泵轴，PLC控制模块连接至电控无极变速器。本发明控制算法控制电控无极变速器的传动比和伺服驱动器的功率实现离心泵的控制，提高了控制效率，并且降低了对伺服电机的调速范围要求，并且控制精度高，间隔时间短。

技术领域

本发明涉及一种离心泵控制方法。

背景技术

离心泵用于通过将旋转动能转换为流体流的流体动能来输送流体。旋转能量通常来自发动机或电动机。它们是动态轴对称吸收功涡轮机的子类。流体沿着旋转轴或接近旋转轴进入泵叶轮，并由叶轮加速，径向向外流入扩散器或蜗壳室(壳体)，然后从中流出。常见用途包括水，污水，农业，石油和石化泵送。通常选择离心泵是因为它们具有高流量能力，与磨料溶液的相容性，混合潜力以及相对简单的工程技术。离心风扇通常用于实现真空吸尘器。离心泵的反向功能是将水压的势能转换为机械旋转能的水轮机。像大多数泵一样，离心泵将旋转能量(通常来自电动机)转换为运动流体中的能量。一部分能量转化为流体的动能。流体通过外壳的孔眼轴向进入，被叶轮叶片捕获，并沿切线和径向向外旋转，直到流体通过叶轮的所有圆周部分进入外壳的扩散器部分。流体在通过叶轮时会同时获得速度和压力。外壳的甜甜圈形扩散器或涡旋形部分使流量减速，并进一步增加压力。重要的是要注意，水不是通过离心力(不存在力)径向向外推，而是通过惯性，即物体绕圆行进时沿直线(与半径相切)连续的自然趋势。离心泵的控制方法大致分为控制泵出口调节阀开度、控制泵出口旁路调节阀开度、控制泵的转速三种方式，其中控制泵的转速需要当泵的转速改变时，泵的流量特性曲线会发生变化。这种解决方案从能量消耗的角度来衡量最为经济，机械效率较高，但调速机构一般较复杂，应用场景限制较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调速效率较高的离心泵控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种离心泵控制方法，其特征在于：采用如下连接结构实现控制：离心泵的入水口安装入口电子流量计、入口电子压力表，离心泵的出水口安装出口电子流量计、出口电子压力表，入口电子流量计、入口电子压力表、出口电子流量计、出口电子压力表连接至PLC控制模块，PLC控制模块连接至伺服驱动器，伺服驱动器连接至伺服电机，伺服电机的电机轴连接至电控无极变速器的输入轴，电控无极变速器的输出轴连接至离心泵的泵轴，PLC控制模块连接至电控无极变速器。

进一步，作为优选，通过以下控制算法控制电控无极变速器的传动比和伺服驱动器的功率：

N*α＝Q*H*g*ρ/η

其中，N伺服驱动器的输出功率，β为无极变速器的传动比，α为无极变速器的功率损耗常数，kWH为水泵扬程，mQ为水泵流量，m^3/sg为重力加速度g＝9.81ρ为工质的密度，ρ＝1，η为水泵效率，通过β为无极变速器的传动比和α为无极变速器的功率损耗常数的实验参数对照数据库获得电控无极变速器的传动比和伺服驱动器的功率的联动关系特征数据。

进一步，作为优选，入口电子流量计、入口电子压力表、出口电子流量计、出口电子压力表通过红外线、蓝牙、UWB、Zigbee、无线数传电台、WIFI、GPRS或4G网络连接至网络接收模块，网络接收模块PLC控制模块。

进一步，作为优选，PLC控制模块基于三菱FX3U-16MT/ES型控制模块。

进一步，作为优选，伺服驱动器采用三菱伺服驱动器MR-J2S-10A。