[发明专利]一种变频器节能在线多功能监测装置及监测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种变频节能在线多功能监测装置及监测方法，尤其适用于高、低压变频器和工频控制电动机运行时的电能和节电量测量。

背景技术：

目前，随着现代电力电子技术、微电子技术、光电技术和新材料的不断应用，变频器的发展也日新月异，不仅在控制精度上可与直流调速技术相媲美，而且在体积、能耗、重量上也有大大减少，抗干扰和环境适应性也大大提高。

由于变频调速具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点，在许多需要精确速度控制的应用中，变频器正在发挥着提升工艺质量和生产效率的显著作用。还由于变频器的软启动功能和节能应用，操作简单，维护方便，在工业企业，变频器应用正在普及。作为节能目的，变频器广泛应用于各行业风机、泵类负载，通过调节电动机运行频率，取代“电动机恒速运转，调节风门挡板或阀门调节流量的运行方式，提高轻载运行时设备的工作效率，进而实现节能。变动负载采用变频器节能潜力巨大。

    根据《国务院办公厅转发发展改革委等部门关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》（国办发[2010]25号），合同能源管理（简称：EMC）正在推广进行，但是在节能量计算上有比较大的困难，经常采用的方法有：

1、节能量计算方法

（1）将变频器由变频运行切换到旁路工频运行状态，取运行72h的平均功率P基做为基准值。

（2）基准值确定后。以一个效益周期内工艺在变频工况下风机运行的实际耗电量B，作为变频器工艺实际耗电量，并测取变频在一个效益分享周期内的实际运行时间H。

（3）根据以上测得的数据计算该分享周期内的节电量J。

J=G-B；

G=P基×H；

G为一个效益分享期内设备在工频状态的耗电量。

这种方法是离线检测和计算，并存在有人为因素，对节电量的计算不准确，对投资双方的合理分配容易产生偏差。

如果提供一种在线实时监测、记录、显示的变频器节能在线监测装置，可实时记录并显示当前的电量数据，数据计算更准确，并方便查阅。

发明内容：

本发明的目的是提供一种变频器节能在线监测装置，在线实时监测、记录、显示当前的电量数据，本发明还提供了一种变频器节能在线多功能监测方法。

一种变频器节能在线监测装置，包括联动开关、电流检测单元、电压检测单元、信号检测与变换单元、模数转换单元、中央处理单元、显示单元，其中，联动开关包括联动的第一常闭开关、第二常开开关、第三常开开关，第一常闭开关用于连接在供电线路与用电设备之间，第三常开开关用于连接在供电线路与变频器供电输入端之间，第二常开开关用于连接在变频器的供电输出端与用电设备之间；电流检测单元、电压检测单元的检测端分别连接在供电线路上，电流检测单元、电压检测单元的信号输出端分别连接信号检测与变换单元的电流信号检测输入端、电压检测信号输入端，信号检测与变换单元的信号输出端连接模数转换单元的信号输入端，模数转换单元的信号输出端连接中央处理单元的检测信号输入端，中央处理单元的显示信号输出端连接显示单元的信号输入端，其中：还包括联动开关状态信号检测单元；联动开关还包括第四常闭开关、第五常开开关，第四常闭开关、第五常开开关与第一常闭开关、第二常开开关、第三常开开关联动；联动开关状态信号检测单元包括工频/变频状态检测模块，第四常闭开关、第五常开开关的第一端连接于直流电源，第四常闭开关、第五常开开关的第二端分别连接工频/变频状态检测模块的工频检测状态信号输入端、变频检测状态信号输入端，工频/变频状态检测模块的信号输出端连接中央处理单元的工频/变频状态信号输入端。

所述的变频器节能在线监测装置，其中：工频/变频状态检测模块包括接工频/变频状态检测电路、接口电路，第四常闭开关、第五常开开关的第二端分别连接工频/变频状态检测电路的工频检测状态信号输入端、变频检测状态信号输入端，工频/变频状态检测电路的信号输出端通过接口电路连接中央处理单元的工频/变频状态信号输入端。

所述的变频器节能在线监测装置，其中：所述的工频/变频状态检测电路采用型号为E1963的检测电路芯片。

所述的变频器节能在线监测装置，其中：所述的中央处理单元为微处理器。

一种变频器节能在线监测方法，其中：具体包括如下步骤：