[发明专利]一种太阳能喷灌机取水加压控制系统

说明书

技术领域

 本发明涉及一种喷灌机取水加压控制系统，特别是一种太阳能喷灌机直流无刷机泵加压系统控制电路。

背景技术

制约灌溉面积进一步扩大有两个重要因素，一是水资源的制约；二是灌溉区域缺少电力供应。但这些地区有着丰富的太阳能资源，利用这些丰富的太阳能自然资源，将光伏技术与现代先进的灌溉技术相结合，利用有限水资源发展光伏灌溉技术，促进粮食增产和生态的改善，是我国经济、社会、生态可持续发展的一条重要路径。喷灌作为节水灌溉措施之一，在农业灌溉中发挥着重要的作用。目前常见的行喷式喷灌机组主要包括平移式喷灌机和时针式喷灌机。对于传统的采用水涡轮驱动、电力驱动和柴油机驱动的行喷式喷灌机，因运行成本较高且能源耗费大，不利于农业节能减耗的实施。

 

发明内容

为了在缺少电力供应的地区使用移动式喷灌机，且实现自动控制的目标，提升喷灌机组的适用性与灵活性，设计出一套能够满足渠喂式喷灌机组运行要求的直流无刷机泵加压系统控制电路，使机组不仅适用于大、中、小型农场、牧场、农作物，经济作物、牧草的灌溉要求，亦可与施肥装置结合用于作物的保养、施肥等。

本发明提出如下解决现有问题的方案：

一种太阳能喷灌机取水加压控制系统，包括太阳能光伏发电系统、直流无刷水泵加压控制电路和水源恒水位自动补水控制电路，后两者分别由主回路和控制回路构成，所述太阳能光伏发电系统由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池及开关组成；所述直流无刷水泵加压控制电路主回路由断路器、直流继电器常闭触点、热继电器、直流无刷电机控制器和自吸泵组成，直流无刷电机控制的直流输入端与主直流母线连接，交流输出端与自吸泵三相输入端连接，控制回路由断路器、按钮开关，切换开关、辅助继电器、指示灯及无线控制开关组成；所述水源恒水位自动补水控制电路主回路由断路器、直流继电器触点及电磁阀组成，控制回路由降压模块、按钮开关、切换开关、辅助继电器、水位控制器、指示灯及无线控制开关等组成，降压模块两端分别与主直流母线与水位控制回路电源端连接。

所述的太阳能光伏发电系统由太阳能光伏组件、蓄电池组、太阳能充放电管理器组成。

所述的太阳能光伏发电系统采用基于太阳光机械跟踪的MPPT控制及基于光伏电池板固定安装的MPPT控制。

所述的直流无刷水泵加压控制电路的主回路包括无刷直流电机控制器、热继电器FR、断路器QF₁、继电器KM₁辅助常闭触点及电机组成，无刷直流电机控制器连接于热继电器与继电器KM₁辅助常闭触点之间，断路器QF₁连接于主回路最前端；控制回路包括断路器QF₂、切换开关1QC、主继电器KM1、主继电器KM₁常开自锁触点、继电器KM₂、继电器KM₂辅助触点、紧停开关SB₁、开关按钮SB₂～SB₃、无线控制开关WL₁～WL₂、热继电器FR触点开关及指示灯HL₁～HL₂组成，切换开关1QC连接于手动/无线启停开关与紧停开关SB₁之间，主继电器KM1线圈连接于手动/无线启停开关与热继电器FR触点之间，紧停开关SB₁左侧连接于断路器QF₂，右侧与切换开关1QC相连接，指示灯HL₁～HL₂分别接于主直流母线负极端和断路器QF₂正极输出端，其中指示灯HL₂串入主继电器KM₁的辅助常开触点。

所述的直流无刷水泵加压控制电路的主回路水泵采用50ZX型自吸泵。

所述的直流无刷电机控制电路，主控芯片采用TMS320F2812型数字信号处理器，控制主电路由主控芯片、霍尔位置传感器、霍尔电流传感器、光电编码器、光耦合器、逆变器、电机组成；采用三级结构，第一级为智能太阳能光伏发电系统，采用离网式独立结构；第二级为IPM智能功率驱动电路，采用高性能IGBT开关模块；第三极水泵加压系统。

所述的直流无刷电机控制主电路包括充电、制动控制电路、SVPWM调制直流电压电流检测电路、PWM矢量调制驱动电路、信号保护检测电路、电流检测电路、位置检测电路、速度检测电路、电位调速及转速显示等部分组成功。