用于包括软启动器布置的泵系统的自动清洁方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制软启动器布置的电路来运行用于驱动泵的电动马达的方法、计算机程序和计算机程序产品、一种用于运行用于驱动泵的电动马达的软启动器布置，以及一种包括软启动器布置的泵系统。
【背景技术】
[0002]泵用户总是寻找降低运行成本的办法。显著量的寿命周期成本是由于效率低下、意外停机时间和维护。
[0003]在可用于泵送各种装置中的水或废水的泵系统中，泵的运行由软启动器控制。可在此类系统中出现的问题包括泵卡住和管阻塞。当像一块塑料或木头的半大的固体物体卡在泵的泵叶片中时，发生卡住。当被泵送的液体包含小颗粒和流出物时，发生阻塞，随着时间的推移，该小颗粒和流出物将停留在管的内壁，并且变得永久地附接于管的内壁，并且引起液体流问题。卡住和阻塞两者降低泵效率，并且随着时间的推移甚至可导致泵受损。
【发明内容】
[0004]问题的解决方案包括手工劳动或者使用构造成自动执行泵清洁的频率转换器控制式泵。然而，此类解决方案似乎为劳动密集、复杂和/或昂贵的。对于软启动器控制式电动马达，目前可用的关于该问题的解决方案似乎没有吸引力。
[0005]因此本发明的目标是提供一种用于控制软启动器布置的电路来运行用于驱动泵的电动马达的方法，通过该方法，可减轻上面提到的问题和缺点中的至少一些，并且从而执行预防性维护。
[0006]本发明的又一个目标是提供可靠、使用容易、精确、精准、高效、低成本且易于实施的此类方法。
[0007]本发明的又一个目标是提供一种用于执行实现上面提到的目标的方法的计算机程序和计算机程序产品。
[0008]本发明的又一个目标是提供一种用于运行用于驱动泵的电动马达的软启动器布置，其中，软启动器布置包括能够执行实现上面提到的目标的方法的控制装置。
[0009]本发明的又一个目标是提供一种泵系统，其包括实现上面提到的目标的软启动器。
[0010]除了别的之外的这些目标由所附专利权利要求中限定的方法、计算机程序、计算机程序产品、软启动器布置和泵系统实现。
[0011]在一方面，提供一种用于控制软启动器布置的电路来运行用于驱动泵的电动马达的方法，其中，电路将马达电连接于电力干线。方法包括⑴控制软启动器布置的电路，以使马达沿向前方向加速高达全速；(ii)控制软启动器布置的电路，以在马达已经沿向前方向全速运行达第一时间段时，使马达减速；(iii)控制软启动器布置的电路，以使马达沿反方向加速高达规定速度；以及(iv)控制软启动器布置的电路，以在马达已经以规定速度沿反方向运行达第二时间段时，使马达减速，其中，重复步骤(i)-(iv) —次或更多次。马达可在沿一个方向的各个减速和沿相反方向的后一加速之间保持去激励达一些时间。
[0012]借助于上面提到的方面，其中包括马达的泵系统中的不需要的固体物体被泵叶片有效地切割，并且流出物残余物被冲走。解决方案的成本低，并且在使用软启动器来控制马达的正常运行的同时，仍然可执行自动清洁。
[0013]因此，可确保提高泵效率，以及减小泵随着时间的推移而受损的风险。
[0014]虽然方法可例如响应于与马达的运行有关的，以及/或者指示马达例如由于其中包括马达的泵系统中的卡住或阻塞状况而没有高效地运行的自动接收或测得的一组参数来自动执行，但方法可备选地响应于接收自泵系统的操作者的手动操作者命令执行。
[0015]在一个实施例中，马达是电连接于电力干线的三个相位的三相马达，并且软启动器布置是构造成运行马达的两相或三相软启动器布置，并且在以上步骤(iii)和(iv)(即，控制软启动器布置的电路，以使泵沿反方向运行)之前，可转移干线的三个相位中的两个与三相马达的电力连接，并且在以上步骤(iii)和(iv)之后，可转移回位至干线的同样两个相位与三相马达的电力连接。
[0016]可借助于运行在干线和软启动器布置的电路之间互连的两个线路接触器，来执行转移和转移回位。
[0017]因此，提供简单且强健的控制方法，其使得沿反方向的速度能够类似于沿向前方向的全速。
[0018]在另一个实施例中，可借助于控制软启动器布置的电路来以慢速模式运行，来执行以上步骤(iii)和(iv)(即，控制软启动器布置的电路，以使泵沿反方向运行)，慢速模式是典型地由如今可在市场上获得的软启动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够高达沿向前方向的全速的大约1/3。
[0019]因此，提供简单、成本高效且强健的控制方法，其不需要提供和使用两个外部线路接触器。
[0020]在另外的其它实施例中，可借助于使用矢量流控制，可选地使用电磁扭矩估计和比例加积分(PI)调整来控制软启动器布置的电路，来执行以上步骤(iii)和(iv)，即，控制软启动器布置的电路，以使泵沿反方向运行。
[0021]由此，提供一种控制方法，其使得沿反方向的速度能够类似于沿向前方向的全速，并且该控制方法不需要提供和使用两个外部线路接触器。为了使马达遵从预先限定的基准清洁循环，因而可实施闭环控制，其中，通过施加精确地估计的电磁扭矩作为反馈来调整晶闸管触发角。
[0022]在另一方面，提供一种用于运行用于驱动泵的电动马达的软启动器布置，其包括将马达电连接于电力干线的电路和控制装置，该控制装置包括处理器、计算机程序和存储器件，计算机程序存储在该存储器件中。
[0023]计算机程序包括指令，当由处理器执行时，该指令使控制装置进行以下:(i)控制软启动器布置的电路，以使马达沿向前方向加速高达全速；(ii)控制软启动器布置的电路，以在马达已经在第一时间段期间沿向前方向全速运行时，使马达减速；(iii)控制软启动器布置的电路，以使马达沿反方向加速高达规定速度；(iv)控制软启动器布置的电路，以在马达已经在第二时间段期间以规定速度沿反方向运行时，使马达减速；以及(V)重复步骤(i)-(iv) —次或更多次。
[0024]在又一方面，提供上面公开的计算机程序、包括计算机程序和其上存储计算机程序的计算机存储器件的计算机程序产品，以及包括上面公开的软启动器布置的泵系统。
[0025]从下文中给出的本发明的优选实施例的详细描述和附图1-3，本发明的另外的特性及其优点将是明显的，该详细描述和附图1-3仅以图示的方式给出，并且因此不限制本发明。
【附图说明】
[0026]图1示意性地示出将用于驱动泵的电动马达电连接于电力干线的软启动器布置的主要构件。
[0027]图2示意性地示出三相软启动器布置的一些构件，其中，强调三相软启动器布置的两个线路接触器的连接。
[0028]图3是用于控制软启动器布置的电路来运行用于驱动泵的电动马达的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]图1示意性地示出将用于驱动泵的电动马达12电连接于电力干线13的软启动器布置11的主要构件。软启动器布置11包括软启动器Ila和两个可选的线路接触器19和
20 ο
[0030]软启动器Ila进而包括电路14和控制装置15。电路14在马达12和电力干线13之间电连接，并且典型地包括AC/AC转换器，该AC/AC转换器包括一定数量的线路，该一定数量的线路对应于马达12的相位和电力干线13的数量。各个线路典型地包括单向半导体开关(诸如例如反并联连接的晶闸管)，以及用于测量三相电压和电流的传感器。电路14可顺列地或者以内三角形构造电连接于马达12。
[0031]控制装置15操作性地连接于电路14，并且包括处理器16、存储器件17和计算机程序18，计算机程序18存储在存储器件17中。控制装置15接收来自传感器的感测电压和/或电流，并且控制单向半导体开关，以使它们响应于感测电压和/或电流而接通或触发。开关控制提供给马达12的电压和电流，从而在马达12中产生电磁