用于包括軟啟動器布置的泵系統的自動清潔方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于控制軟啟動器布置的電路來運行用于驅動泵的電動馬達的方法、計算機程序和計算機程序產品、一種用于運行用于驅動泵的電動馬達的軟啟動器布置，以及一種包括軟啟動器布置的泵系統。
【背景技術】
[0002]泵用戶總是尋找降低運行成本的辦法。顯著量的壽命周期成本是由于效率低下、意外停機時間和維護。
[0003]在可用于泵送各種裝置中的水或廢水的泵系統中，泵的運行由軟啟動器控制。可在此類系統中出現的問題包括泵卡住和管阻塞。當像一塊塑料或木頭的半大的固體物體卡在泵的泵葉片中時，發生卡住。當被泵送的液體包含小顆粒和流出物時，發生阻塞，隨著時間的推移，該小顆粒和流出物將停留在管的內壁，并且變得永久地附接于管的內壁，并且引起液體流問題。卡住和阻塞兩者降低泵效率，并且隨著時間的推移甚至可導致泵受損。
【發明內容】
[0004]問題的解決方案包括手工勞動或者使用構造成自動執行泵清潔的頻率轉換器控制式泵。然而，此類解決方案似乎為勞動密集、復雜和/或昂貴的。對于軟啟動器控制式電動馬達，目前可用的關于該問題的解決方案似乎沒有吸引力。
[0005]因此本發明的目標是提供一種用于控制軟啟動器布置的電路來運行用于驅動泵的電動馬達的方法，通過該方法，可減輕上面提到的問題和缺點中的至少一些，并且從而執行預防性維護。
[0006]本發明的又一個目標是提供可靠、使用容易、精確、精準、高效、低成本且易于實施的此類方法。
[0007]本發明的又一個目標是提供一種用于執行實現上面提到的目標的方法的計算機程序和計算機程序產品。
[0008]本發明的又一個目標是提供一種用于運行用于驅動泵的電動馬達的軟啟動器布置，其中，軟啟動器布置包括能夠執行實現上面提到的目標的方法的控制裝置。
[0009]本發明的又一個目標是提供一種泵系統，其包括實現上面提到的目標的軟啟動器。
[0010]除了別的之外的這些目標由所附專利權利要求中限定的方法、計算機程序、計算機程序產品、軟啟動器布置和泵系統實現。
[0011]在一方面，提供一種用于控制軟啟動器布置的電路來運行用于驅動泵的電動馬達的方法，其中，電路將馬達電連接于電力干線。方法包括⑴控制軟啟動器布置的電路，以使馬達沿向前方向加速高達全速；(ii)控制軟啟動器布置的電路，以在馬達已經沿向前方向全速運行達第一時間段時，使馬達減速；(iii)控制軟啟動器布置的電路，以使馬達沿反方向加速高達規定速度；以及(iv)控制軟啟動器布置的電路，以在馬達已經以規定速度沿反方向運行達第二時間段時，使馬達減速，其中，重復步驟(i)-(iv) —次或更多次。馬達可在沿一個方向的各個減速和沿相反方向的后一加速之間保持去激勵達一些時間。
[0012]借助于上面提到的方面，其中包括馬達的泵系統中的不需要的固體物體被泵葉片有效地切割，并且流出物殘余物被沖走。解決方案的成本低，并且在使用軟啟動器來控制馬達的正常運行的同時，仍然可執行自動清潔。
[0013]因此，可確保提高泵效率，以及減小泵隨著時間的推移而受損的風險。
[0014]雖然方法可例如響應于與馬達的運行有關的，以及/或者指示馬達例如由于其中包括馬達的泵系統中的卡住或阻塞狀況而沒有高效地運行的自動接收或測得的一組參數來自動執行，但方法可備選地響應于接收自泵系統的操作者的手動操作者命令執行。
[0015]在一個實施例中，馬達是電連接于電力干線的三個相位的三相馬達，并且軟啟動器布置是構造成運行馬達的兩相或三相軟啟動器布置，并且在以上步驟(iii)和(iv)(即，控制軟啟動器布置的電路，以使泵沿反方向運行)之前，可轉移干線的三個相位中的兩個與三相馬達的電力連接，并且在以上步驟(iii)和(iv)之后，可轉移回位至干線的同樣兩個相位與三相馬達的電力連接。
[0016]可借助于運行在干線和軟啟動器布置的電路之間互連的兩個線路接觸器，來執行轉移和轉移回位。
[0017]因此，提供簡單且強健的控制方法，其使得沿反方向的速度能夠類似于沿向前方向的全速。
[0018]在另一個實施例中，可借助于控制軟啟動器布置的電路來以慢速模式運行，來執行以上步驟(iii)和(iv)(即，控制軟啟動器布置的電路，以使泵沿反方向運行)，慢速模式是典型地由如今可在市場上獲得的軟啟動器中的一些提供的功能性。慢速模式可使得沿反方向的速度能夠高達沿向前方向的全速的大約1/3。
[0019]因此，提供簡單、成本高效且強健的控制方法，其不需要提供和使用兩個外部線路接觸器。
[0020]在另外的其它實施例中，可借助于使用矢量流控制，可選地使用電磁扭矩估計和比例加積分(PI)調整來控制軟啟動器布置的電路，來執行以上步驟(iii)和(iv)，即，控制軟啟動器布置的電路，以使泵沿反方向運行。
[0021]由此，提供一種控制方法，其使得沿反方向的速度能夠類似于沿向前方向的全速，并且該控制方法不需要提供和使用兩個外部線路接觸器。為了使馬達遵從預先限定的基準清潔循環，因而可實施閉環控制，其中，通過施加精確地估計的電磁扭矩作為反饋來調整晶閘管觸發角。
[0022]在另一方面，提供一種用于運行用于驅動泵的電動馬達的軟啟動器布置，其包括將馬達電連接于電力干線的電路和控制裝置，該控制裝置包括處理器、計算機程序和存儲器件，計算機程序存儲在該存儲器件中。
[0023]計算機程序包括指令，當由處理器執行時，該指令使控制裝置進行以下:(i)控制軟啟動器布置的電路，以使馬達沿向前方向加速高達全速；(ii)控制軟啟動器布置的電路，以在馬達已經在第一時間段期間沿向前方向全速運行時，使馬達減速；(iii)控制軟啟動器布置的電路，以使馬達沿反方向加速高達規定速度；(iv)控制軟啟動器布置的電路，以在馬達已經在第二時間段期間以規定速度沿反方向運行時，使馬達減速；以及(V)重復步驟(i)-(iv) —次或更多次。
[0024]在又一方面，提供上面公開的計算機程序、包括計算機程序和其上存儲計算機程序的計算機存儲器件的計算機程序產品，以及包括上面公開的軟啟動器布置的泵系統。
[0025]從下文中給出的本發明的優選實施例的詳細描述和附圖1-3，本發明的另外的特性及其優點將是明顯的，該詳細描述和附圖1-3僅以圖示的方式給出，并且因此不限制本發明。
【附圖說明】
[0026]圖1示意性地示出將用于驅動泵的電動馬達電連接于電力干線的軟啟動器布置的主要構件。
[0027]圖2示意性地示出三相軟啟動器布置的一些構件，其中，強調三相軟啟動器布置的兩個線路接觸器的連接。
[0028]圖3是用于控制軟啟動器布置的電路來運行用于驅動泵的電動馬達的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]圖1示意性地示出將用于驅動泵的電動馬達12電連接于電力干線13的軟啟動器布置11的主要構件。軟啟動器布置11包括軟啟動器Ila和兩個可選的線路接觸器19和
20 ο
[0030]軟啟動器Ila進而包括電路14和控制裝置15。電路14在馬達12和電力干線13之間電連接，并且典型地包括AC/AC轉換器，該AC/AC轉換器包括一定數量的線路，該一定數量的線路對應于馬達12的相位和電力干線13的數量。各個線路典型地包括單向半導體開關(諸如例如反并聯連接的晶閘管)，以及用于測量三相電壓和電流的傳感器。電路14可順列地或者以內三角形構造電連接于馬達12。
[0031]控制裝置15操作性地連接于電路14，并且包括處理器16、存儲器件17和計算機程序18，計算機程序18存儲在存儲器件17中。控制裝置15接收來自傳感器的感測電壓和/或電流，并且控制單向半導體開關，以使它們響應于感測電壓和/或電流而接通或觸發。開關控制提供給馬達12的電壓和電流，從而在馬達12中產生電磁