增压泵系统技术方案

本申请提供一种增压泵系统，包括变频器，变频器包括1个主变频模块和(N

【技术实现步骤摘要】
增压泵系统


[0001]本申请涉及增压给水系统的控制技术，尤其涉及一种增压泵系统。

技术介绍

[0002]增压泵系统的控制方法主要通过使用变频器控制运行转速，其中，独立的泵变频器控制方法中，变频器只控制增压泵中的一个泵单元，其余的泵单元会在电机启动时直接运行，单个泵变频器控制方法中，每个泵单元都有单独的变频器对其进行单独控制。
[0003]单个变频器控制方法可以独立控制每个泵单元的转速，针对内部变频器的配置方法有两种，其中，独立变频器方法是在每个泵单元上都安装一个变频器进行独立控制，变频器方法是安装一个变频器模块，内部通过配置多个变频模块的结构实现对各个泵单元的独立控制。
[0004]由此可见，变频器方法可以节省空间，简化增压泵系统内的电气接线，但是在运行过程中，增压泵系统内的变频器模块会发生一定的损耗，当损耗严重的变频器模块持续工作时，会增加增压泵系统发生损坏和故障等隐患的概率，降低使用寿命和工作效率。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种增压泵系统，用以解决增压泵系统中变频器模块运行比率不均匀的问题，降低增压泵系统的损坏和故障的发生概率，从而提升工作效率。
[0006]本申请提供一种增压泵系统，包括：
[0007]增压泵模块、位于增压泵模块的出口的传感器以及变频器；
[0008]其中，增压泵模块包括N个泵单元，变频器包括N个变频模块和散热板，N个变频模块均位于散热板上；
[0009]N个变频模块的输出端与N个泵单元的电源输入端一一对应连接；N个变频模块包括1个主变频模块和(N
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1)个从变频模块；主变频模块与各个从变频模块之间通信连接；N为大于1的正整数；
[0010]传感器连接主变频模块，传感器用于检测增压泵模块的实时出口压力；主变频模块用于根据增压泵模块的实时出口压力计算增压泵模块的指令运行转速；
[0011]主变频模块还用于获取主变频模块的累积损失量，主变频模块还用于接收各从变频模块发送的各从变频模块的累积损失量，使主变频模块根据增压泵模块的指令运行转速、主变频模块的累积损失量和各从变频模块的累积损失量控制各个泵单元交替运行。
[0012]可选地，主变频模块具体用于：
[0013]从变频模块所对应的且处于运行状态的泵单元中选择累积损失量最大的变频模块对应的泵单元作为第一目标泵单元；
[0014]从处于停运状态的泵单元中选择累积损失量最小的变频模块对应的泵单元作为第二目标泵单元；
[0015]控制第一目标泵单元停止运行，使第一目标泵单元切换为停运状态；控制第二目
标泵单元启动运行，使第二目标泵单元切换为运行状态，并使第二目标泵单元启动运行后的转速为指令运行转速。
[0016]可选地，主变频模块包括主功率单元、一级主控制单元和二级主控制单元；
[0017]从变频模块包括从功率单元和一级从控制单元；
[0018]主功率单元的输入端连接输入电源，主功率单元的输出端连接对应的泵单元；
[0019]一级主控制单元与二级主控制单元连接，一级主控制单元还连接主功率单元，一级主控制单元用于计算主功率单元的累积损失量，并将主功率单元的累积损失量发送至二级主控制单元；
[0020]二级主控制单元还与各个一级从控制单元连接，二级主控制单元从各个一级从控制单元接收各个从功率单元的累积损失量，并根据主功率单元的累积损失量、各个从功率单元的累积损失量以及增压泵模块的所述指令运行转速输出各个泵单元的运行转速。
[0021]可选地，二级主控制单元具体用于：
[0022]从变频模块所对应的且处于运行状态的泵单元中选择累积损失量最大的变频模块对应的泵单元作为第一目标泵单元；
[0023]从处于停运状态的泵单元中选择累积损失量最小的变频模块对应的泵单元作为第二目标泵单元；
[0024]将第一目标泵单元的运行转速设置为零，将第二目标泵单元的运行转速设置为指令运行转速。
[0025]可选地，从功率单元的输入端连接输入电源，从功率单元的输出端连接对应的泵单元；
[0026]一级从控制单元与二级主控制单元连接，一级从控制单元还与从功率单元连接，一级从控制单元用于计算从功率单元的累积损失量，并将从功率单元的累积损失量发送至二级主控制单元。
[0027]可选地，一级主控制单元，具体包括：
[0028]主电压输出模块，根据泵单元的运行转速确定输出电压；
[0029]主信号发生模块，与主电压输出模块和主功率模块连接，根据输出电压生成PWM控制信号；
[0030]主坐标转换模块，连接主功率单元的输出端，用于接收三相实际电流，并将三相实际电流进行坐标转换；
[0031]损失量计算模块，根据输出电压、坐标转换后的两相实际电流、主功率单元的温度、主功率单元的直流母线电压和主功率单元的开关频率计算主变频模块的累积损失量。
[0032]可选地，损失量计算模块，具体用于：
[0033]获得各个时刻下主功率单元中的IGBT的导通损失功率、各个时刻下主功率单元中的IGBT的关断损失功率、各个时刻下主功率单元中的二极管的导通损失功率以及各个时刻下主功率单元中的二极管的关断损失功率；
[0034]针对每个时刻，计算IGBT的导通损失功率、IGBT的关断损失功率、二极管的导通损失功率以及二极管的关断损失功率之和，并将各个时刻的损失功率和进行累加后作为主功率单元的损失量。
[0035]可选地，损失量计算模块，具体用于：
[0036]根据IGBT的导通饱和电压、IGBT导通状态的状态电阻、输出电压、主功率单元的直流母线电压以及坐标转换后的两相实际电流计算获得IGBT的导通损失功率。
[0037]可选地，损失量计算模块，具体用于：
[0038]根据IGBT的导通能量、IGBT的关断能量、IGBT的电流参数、IGBT的电压参数、IGBT的开关频率、输出电压、主功率单元的直流母线电压以及坐标转换后的两相实际电流计算获得IGBT的关断损失功率。
[0039]可选地，损失量计算模块，具体用于：
[0040]根据二极管的导通饱和电压、二极管导通状态的状态电阻、输出电压、主功率单元的直流母线电压以及坐标转换后的两相实际电流计算获得二极管的导通损失功率。
[0041]根据二极管的关断能量、二极管的电流参数、二极管的电压参数、IGBT的开关频率、主功率单元的直流母线电压以及坐标转换后的两相实际电流计算获得二极管的关断损失功率。
[0042]本申请提供的一种增压泵系统，包括增压泵模块、传感器和变频器，其中，增压泵模块包括N个泵单元，传感器用于检测增压泵模块的实时出口压力，变频器包括N个变频模块，每个变频模块之间通信连接，N个变频模块驱动N个泵单元运行，并且使用N个变频模块均位于一个散热板上的结构，使得在仅有部分变频模块工作时增加散热空间。N个变频模块包括1个主变频模块和(N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增压泵系统，其特征在于，包括：增压泵模块、位于所述增压泵模块的出口的传感器以及变频器；其中，所述增压泵模块包括N个泵单元，所述变频器包括N个变频模块和散热板，所述N个变频模块均位于所述散热板上；所述N个变频模块的输出端与所述N个泵单元的电源输入端一一对应连接；所述N个变频模块包括1个主变频模块和(N
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1)个从变频模块；所述主变频模块与各个所述从变频模块之间通信连接；N为大于1的正整数；所述传感器连接所述主变频模块，所述传感器用于检测增压泵模块的实时出口压力；所述主变频模块用于根据增压泵模块的实时出口压力计算增压泵模块的指令运行转速；所述主变频模块还用于获取主变频模块的累积损失量，所述主变频模块还用于接收各从变频模块发送的各从变频模块的累积损失量，使所述主变频模块根据增压泵模块的所述指令运行转速、主变频模块的累积损失量和各从变频模块的累积损失量控制各个泵单元交替运行。2.根据权利要求1所述的增压泵系统，其特征在于，所述主变频模块具体用于：从变频模块所对应的且处于运行状态的泵单元中选择累积损失量最大的变频模块对应的泵单元作为第一目标泵单元；从处于停运状态的泵单元中选择累积损失量最小的变频模块对应的泵单元作为第二目标泵单元；控制所述第一目标泵单元停止运行，使所述第一目标泵单元切换为停运状态；控制所述第二目标泵单元启动运行，使所述第二目标泵单元切换为运行状态，并使所述第二目标泵单元启动运行后的转速为所述指令运行转速。3.根据权利要求1或2所述的增压泵系统，其特征在于，所述主变频模块包括主功率单元、一级主控制单元和二级主控制单元；所述从变频模块包括从功率单元和一级从控制单元；所述主功率单元的输入端连接输入电源，所述主功率单元的输出端连接对应的泵单元；所述一级主控制单元与所述二级主控制单元连接，所述一级主控制单元还连接所述主功率单元，所述一级主控制单元用于计算所述主功率单元的累积损失量，并将所述主功率单元的累积损失量发送至所述二级主控制单元；所述二级主控制单元还与各个一级从控制单元连接，所述二级主控制单元从各个一级从控制单元接收各个从功率单元的累积损失量，并根据所述主功率单元的累积损失量、各个从功率单元的累积损失量以及增压泵模块的所述指令运行转速输出各个泵单元的运行转速。4.根据权利要求3所述的增压泵系统，其特征在于，所述二级主控制单元具体用于：从变频模块所对应的且处于运行状态的泵单元中选择累积损失量最大的变频模块对应的泵单元作为第一目标泵单元；从处于停运状态的泵单元中选择累积损失量最小的变频模块对应的泵单元作为第二目标泵单元；将第一目标泵单元的运行转速设置为零，将第二目标泵单元的运行转速设置为所述指
令...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝鹏，李海波，朱文博，陈楚平，
申请(专利权)人：上海中韩杜科泵业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：