[實用新型]感應電機控制裝置

無效

• 申請號: 200720045710.1
• 申請日: 2007-08-28
• 公開（公告）號: CN201113897Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 張國輝;方怒萌
• 申請（專利權）人: 張國輝
• 主分類號: H02P25/02
• 分類號: H02P25/02;H02P25/16
• 代理公司: 合肥金安專利事務所
• 代理人: 林飛

技術領域

本實用新型涉及電機調控技術，具體為一種感應電機控制裝置。

背景技術

當前技術條件下，控制感應電機在負載大范圍變化的情況下運轉以提高運行效率的基本方法是針對電機的實時負載施加相應適當的驅動電壓。如果電機輕負載時對應過高的電壓值(相對所需的電機扭矩而言)，則電機工作電流過大，工作效率降低。但是如果在這樣的狀況下電壓過低，則突然增加的電機負載可能導致停機或其他不穩定的工作狀況。現有技術中已經提出多種方案用來控制感應電機的功率供應，以便最大化工作效率。然而，通常這些方案要么很難在感應電機低負載時防止停機或其他不穩定狀況，要么在中低負載條件下過度消耗功率。

當前技術已經提供了一個感應電機控制方法，該方法基于檢測電機運轉時的功率因素，以此控制電機的電源電壓，將功率因素保持在預設值。如果電機是在高負載條件下工作，電壓適當，則相應功率因素也是適當的。如果增加負載，則電機電流和電壓之間的滯后量將增加，因此，功率因素將減小。相反，電機負載的減小將導致功率因素的增加。因此，電機負載的改變可通過功率因素的改變進行檢測，進而根據檢測負載的改變控制電源電壓，以便將功率因素保持在預設值。然而在實際操作中，對于這樣的方法，如果選擇滿負載電機運轉的功率因素為預設最佳值，則電機輕負載運轉時施加的電壓對于該負載值來說不是最佳的。同樣，當電機工作于中等水平負載時，對于該負載值電壓不是適當的。

當前感應電機控制的另一個方法是變頻驅動。對于任一特定驅動頻率，其控制原理與以上描述相同。區別在于根據不同驅動頻率需要選擇功率因素的不同預設值。但是，在任一特定驅動頻率下，依然存在上述問題，即僅僅當施加特定負載(稱為“標準負載”)時，電機將以最優功率因素運轉。不可能在大范圍的電機可變負載上確保操作的高效和穩定性。

上述論述將參考圖1說明，其中曲線B表示從無負載到滿負載(100％)的感應電機的功率因素的最優值。假定滿負載操作的最優功率因素為80％。對于上述現有技術的感應電機控制系統，功率因子被控制保持在80％的值(即，虛線部分A)。然而，當以滿負載50％的負載操作，最優功率因子實際上是64％，且在無負載條件下，系統仍將功率因子保持在80％。可見，現有技術中的最優功率因素預設值只是特定頻率標準負載下的最優值，而不是任何當前頻率和當前負載下的最優值，這種控制方法不能在大范圍變化的電機負載上提供最優操作效率。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種感應電機控制裝置，保證電機工作在不同頻率，工作負載大范圍變化時，電機的實際功率因素始終為當前頻率和當前負載的最優功率因素，從而使得電機能夠連續地在大范圍內變化的負載上工作于最優功率因素值，確保在大范圍變化的負載狀況下都以最大工作效率運轉。

本實用新型所采用的技術方案是：

感應電機控制裝置包括電流互感器CT1，CT2、加法器、功率因素檢測和處理部件、功率因素預設部件、函數轉換電路、乘法器、功率因素比較器、輸出信號發生電路、驅動電路。

電流互感器CT1，CT2和加法器分別與感應電機的三相供電線路連接，電流互感器和加法器的輸出信號輸入功率因素檢測和處理部件，功率因素預設部件產生的功率因素預設值輸出與函數轉換電路產生的功率因素補償值輸出一起輸入乘法器，乘法器輸出的最優功率因素值和功率因素檢測和處理部件輸出的實際功率因素值一起輸入功率因素比較器，功率因素比較器輸出的送到輸出信號發生電路，輸出信號發生電路的輸出送驅動電路并控制感應電機。

本實用新型的積極效果是：

本實用新型通過檢測感應電機的實際功率因素并與當前工作頻率當前工作負載下的最優功率因素比較，根據比較結果來控制感應電機的電壓水平，從而按照電機負載的變化改變供應電壓水平。使功率因素按照電機負載的變化連續調整，電機的工作狀況一直保持在當前負載下的最優功率因素。從而使得電機能夠連續地在大范圍內變化的負載上工作于最優功率因素值，確保在大范圍變化的負載狀況下都以最大工作效率運轉，節能電能。

附圖說明

圖1是最優功率因素和電機負載之間關系曲線圖，

圖2是不同頻率下功率因素補償值和電機電壓關系圖，

圖3是本實用新型的電路方框圖。

具體實施方式

先簡述一下本實用新型的工作原理。在感應電機系統中，通過DC-AC反相器將DC電壓轉換為AC電壓并提供給電機，AC電壓的電平可變，且可以選擇多個適合的頻率。

實時檢測感應電機在當前工作頻率和當前工作負載下的實際功率因素。