與泵驅動器有關的方法技術

一種與連接于容器（１）或類似物的泵驅動器相關的方法，其中，變頻器（２）構造成為泵（３）提供動力以使泵的流量（Ｑｐ）響應于流向容器（１）的估計平均流入流量（Ｑｅｓｔ）。所述方法包括以下步驟：排空容器（１）；允許在預定填注時間（ｔｆｉｌｌ）中填注容器（１）而泵（３）不工作；以已知泵（３）流量（Ｑｐ，ｎｏｍ）再次排空容器（１）；確定排空時間（ｔｄｒａｉｎ）；基于填注時間（ｔｆｉｌｌ）、排空時間（ｔｄｒａｉｎ）和已知泵（３）流量（Ｑｐ，ｎｏｍ）確定估計平均流入流量（Ｑｅｓｔ）；將變頻器（２）給泵（３）供應的動力設置成使泵（３）流量（Ｑｐ）對應于得出的估計平均流入流量（Ｑｅｓｔ）。

【技術實現步驟摘要】

根據本專利技術的獨立權利要求的前序部分，本專利技術涉及一種與連接于容器或類似物 的泵驅動器相關的方法和裝置。
技術介紹
連接于容器或類似物的泵驅動器用于諸多用途，例如從井里泵抽地下水或雜用 水，或者從容器中泵抽其它液體等。當被泵抽的物料有限時，可能不能一直以恒定的功率使 用所述泵。長時間在沒有流動通過泵的情況下使用泵可導致泵及正在被泵抽的物料過熱， 并還隨之導致對泵驅動器的損壞。在現有技術中，利用諸如基于超聲波或壓力的測量傳感器的液面測量技術控制 泵。這種類型的測量傳感器提供精確的液面數據。泵流量被調節以提供所需的液面液位。 也可以通過使用電纜浮動液位開關或安裝的浮動液位開關控制泵。通過這些裝置，液面上 下極限之間的泵抽常常通過開/關控制實施而不進行調節?？倳嬖跍y量傳感器損壞的風險，這就降低了設備運行的可靠性。例如，浮動液位 開關可能由于其中可能出現的潮濕或接觸端子連接問題而立刻(in time)損壞。此外，測 量傳感器及其線纜、以及安裝和維護它們所需要的額外工作都會造成附加的成本。
技術實現思路
因此，本專利技術的目標是開發一種方法以及以解決上述問題的方式實施所述方法的 裝置。本專利技術的所述目標通過一種方法和一種裝置實現，其特征在于獨立權利要求中公開 的內容。本專利技術的優選實施方式在從屬權利要求中被公開。本專利技術基于這樣的構思，即流入容器或類似物的平均流量的大小通過利用由變頻 器控制的已知的泵流量來估計。基于此估計的大小而將泵設定至用于泵抽的操作點，即為 泵設定合適的流量。通過以規則的時間間隔或根據需要而重復測量周期更新關于估計的平 均流入流量大小的信息。根據本專利技術的優選的實施方式，容器或類似物的排空由變頻器所測量的泵轉矩隨 著泵流量減少而降低來檢測。本專利技術的方法和系統提供這樣優點本專利技術的裝置不需要關于容器中的液面液位 的信息，因此不需要確定液位的傳感器。由于不需要單獨的器件來測量液面，本專利技術的裝置 的安裝比以前更快且更便宜。本專利技術的裝置由于只包括泵抽所需的零件，所以在操作上也 更可靠。此外，本專利技術的裝置比通過之前已知的方式實施的裝置更便宜。根據優選的實施方式，使用浮動液位開關以產生容器中的上液位警報，但并不控 制實際泵抽過程。附圖說明現在通過優選的方式并參照附圖更詳細地解釋本專利技術，其中圖1示出了本專利技術的方法可應用于其上的裝置的示意圖。圖2示出了流入流量Q與經過泵的流出流量Glp對容器中的物料量ν的影響。圖3示出了本專利技術的一種實施方式，其中，液面液位h可保持在容器或類似物中的 期望的液位。具體實施方式圖1示出了可以適用于本專利技術的方法的一種裝置的示意圖。物料以流量Q流入容 器1并通過泵3以流量A從容器1中流出。所述容器中的物料的液面液位h響應于容器 的流入流量與流出流量之間的差值而被保持。連接變頻器2以便通過為電動馬達提供動力 來控制以機械方式聯接于泵3的電動馬達。圖2示出了流入流量Q與經過泵的流出流量％對容器中的物料量ν的影響。在使 用本專利技術的方法之前，如果發現容器1或類似物不為空，則將其排空(drain)。容器1或類 似物被排空時，泵3的流量％減小。一般來說，泵的流量響應于泵馬達的轉矩。由于泵3中 流量％減小，泵3馬達的轉矩也下降。變頻器2包括用于測量轉矩的裝置并且檢測泵3馬 達的轉矩的下降。根據本專利技術的優選實施方式，如果轉矩小于為泵3的設定流量％所限定 的假定轉矩的預定百分比，則判定容器1或類似物為空。所述預定百分比例如可以是20% 至 50%。在檢測容器1為空后，允許在預定填注時間tfill期間填注容器，此間泵3不工作。 此后，容器1以已知的泵3流量Qp,n。m被再次排空，而排空所需時間tdMin被確定。如上文所 述，現在排空也優選地基于泵抽中所用轉矩的變化而檢測。正如在測量周期開始時那樣，容器1再次為空，這樣，在測量周期期間，流過泵3的 物料的量與流入容器1的量相等。因此，在測量周期期間流入流量Q對時間積分的絕對值 等于測量周期期間通過泵3的額定流量Qp,n。m對時間的積分。流入流量Q與額定泵流量Qp, n。m的值的符號相反，這是因為它們的流動方向相對于容器1彼此相反。這樣就能夠基于額 定泵3流量Qp,_計算流入流量Q的估計值。額定泵3流量Qp,_可以通過使用泵3的特定 性能曲線計算。在測量周期期間流入流量Q可被假定為常量。因此，對應于流入流量Q的 估計平均流入流量Ast為SQ ρ, nom ^ drain--如=_ “--t fill + ^drain在測量周期結束時，容器1允許填注至預定程度以便在測量周期后具有通過泵3 的流量。測量周期后，由變頻器2向泵3供應的動力設置為使泵3流量％對應于得出的估 計平均流入流量Ast。關于估計平均流入流量Ast的大小的信息通過以預定的測量時間間 隔tmeas重復測量周期或在檢測到容器被排空時根據需要而不斷更新。如果在測量周期期間排空時間td_太短，即估計平均流入流量Qest低于預定最小 極限值(ip,min，根據本專利技術的優選實施方式，變頻器2進入睡眠模式。此后不使用泵3。由于 來自諸如浮動液位開關的測量傳感器的上限檢測或新測量周期，所述系統可從睡眠模式返 回正常模式。本專利技術的實施方式的一個示例是雨水泵抽站。不下雨時，井是空的且變頻器 處于睡眠模式。開始下雨時，水位上升而來自測量傳感器的上限檢測使變頻器返回到正常 模式。5根據本專利技術的實施方式，液面液位h可被保持在容器或類似物中的需求液位。然 后容器1在測量周期期間通過使用泵3的額定流量第一次排空。在圖3示出的方式中，測 量排空時間Idraimtl而所取得的時間與泵3的額定流量Qp, n。m和估計平均流入流量Ast —起 使用以通過下式估計容器1或類似物中的物料體積本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種與連接于容器（１）或類似物的泵驅動器相關的方法，其中，設置有變頻器（２），用以采用使泵流量（Ｑ↓［ｐ］）響應于流向容器（１）的估計流入流量（Ｑ↓［ｅｓｔ］）的方式為泵（３）提供動力，其特征在于，所述方法包括以下步驟：排空容器（１）；在預定填注時間（ｔ↓［ｆｉｌｌ］）期間允許填注容器（１）且同時泵（３）不工作；以已知的泵（３）流量（Ｑ↓［ｐ，ｎｏｍ］）再次排空容器（１）；確定排空時間（ｔ↓［ｄｒａｉｎ］）；基于排空時間（ｔ↓［ｄｒａｉｎ］）和已知的泵流量（Ｑ↓［ｐ，ｎｏｍ］）確定估計平均流入流量（Ｑ↓［ｅｓｔ］）；將由變頻器（２）提供給泵（３）的動力設定成使泵（３）流量（Ｑ↓［ｐ］）對應于得出的估計平均流入流量（Ｑ↓［ｅｓｔ］）。

【技術特征摘要】
FI 2009-9-30 200959991.一種與連接于容器(1)或類似物的泵驅動器相關的方法，其中，設置有變頻器0)， 用以采用使泵流量汍)響應于流向容器⑴的估計流入流量(Qest)的方式為泵⑶提供動 力，其特征在于，所述方法包括以下步驟排空容器⑴；在預定填注時間(tfill)期間允許填注容器(1)且同時泵( 不工作；以已知的泵⑶流量(Qp,_)再次排空容器(1)；確定排空時間(tdMin)；基于排空時間(tdMin)和已知的泵流量(ζ ρ，η。ω)確定估計平均流入流量OLt)；將由變頻器( 提供給泵(3)的動力設定成使泵C3)流量(Qp)對應于得出的估計平 均流入流量(Ast)。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對容器(1)或類似物的排空的估計包括以下 步驟由變頻器O)向泵C3)馬達所提供的動力確定馬達轉矩；如果轉矩小于為泵(3)的設定流量(Qp)確定的假定轉矩的預定百分比，則判斷所述容 器(1)或類似物為空。3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于填注時間(tfill)和排空時間(tdMin) 及泵(3)的已知流量(Qp,n。m)確定估計平均流入流量OLt)，如下Qp^nom 玄 drain est — ““οt fiU + ''drain4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，通過以預定測量間隔(t_s) 或在檢測到容器排空時根據需要來重復所述方法的測量周期，不斷更新關于估計平均流入 流量O^st)的大小的信息。5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尤哈紹科，
申請(專利權)人：ABB公司，
類型：發明
國別省市：FI[芬蘭]