[發明專利]電動機程控節能裝置

有效

• 申請號: 201210043703.3
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102570965A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王筱林;朱金榮;蔣偉;王斌;香妹;唐開遠
• 申請（專利權）人: 江蘇煌明能源科技有限公司;揚州大學
• 主分類號: H02P23/02
• 分類號: H02P23/02;H02H7/08
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明涉及電動機的挖制技術領域。

背景技術

經檢索，目前的電機節能技術主要是通過改進啟動控制方式進行節能，主要有以下三種：1、直接起動方式，也叫全壓起動。起動時通過一些直接起動設備，將全部電源電壓直接加到電動機的定子繞組，使電動機在額定電壓下進行起動。2、傳統減壓起動方式。減壓起動是在起動時先降低定子繞組上的電壓，起動后，再把電壓恢復到額定值。常見的減壓啟動有以下四種：(1)星形-三角形(Y-△)起動，(2)串電抗起動，(3)自耦變壓器起動，(4)?延邊三角形起動。3、軟起動方式。現代的電子式軟起動設備，采用晶閘管調壓電路，該電路組成情況是：六只晶閘管，兩兩反向并聯，串聯到電動機的三相電源線路上，系統發出啟動指令后，啟動器微機控制系統就會進行數據據運算，使得輸出晶閘管發出觸發信號，控制晶閘管的導通角，按照設定的模式，調節輸出的電壓，達到控制電動機起動的目的。

現有技術的缺點：

1、直接起動的起動線路是最簡單的，然而對于需要頻繁起動的電動機，過大的起動電流將造成電動機的發熱，影響電動機的壽命；同時電動機繞組在電動力的作用下，會發生變形，可能引起短路，進而燒毀電動機；另外過大的起動電流，會使線路壓降增大，造成電網電壓的顯著下降，從而影響同一電網的其他設備的正常工作，有時甚至使它們停下來或無法帶負載起動。

2、減壓起動雖然可以減小起動電流，但是起動轉矩也會同時減小。因此，減壓起動方法一般只適用于輕載或空載情況下起動。

3、軟起動由于在起動前設定了一個不對電網產生影響的起動電流，電流是緩慢增大至設定電流，故無沖擊電流，所以對電網的影響最小，并且消除起動力矩的沖擊。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明目的在于提出一種電動機程控節能裝置，在電機空載時為了達到節能的目的，節能器可以自動地將電動機的電壓降低，使電機的空載電流減小。

本發明技術方案是：本發明包括直流電源電路、負載跟蹤電路、故障檢測電路、欠壓補償電路和電機控制電路；直流電源電路分別為負載跟蹤電路、故障檢測電路、欠壓補償電路和電機控制電路提供工作電源；負載跟蹤電路的電流互感器的源端接電機電源電路兩端，故障檢測電路的三只電流互感器的源端分別和三相交流電一一相相連，欠壓補償電路的信號輸出接電機控制電路的輸入端，電機控制電路的三相輸出端分別各自連接一只光耦。

本發明中，直流電源電路為電路提供5V和12V電壓，保證其他各電路良好運作；在負載跟蹤電路中，通過電流互感器監測電機電流從而判斷電機為輕載或滿載；故障檢測電路中三只電流互感器檢測是否有過流、缺相等問題出現；欠壓補償電路的信號輸出接電機控制電路的輸入端，電機控制電路通過光耦控制可控硅的導通角，從而控制電機電壓。直流電源電路為電路提供5V和12V電壓，保證其他各電路良好運作。

本發明電動機節能的工作原理主要是通過限制電動機的起動電流以及根據負載的情況調節電壓，目前的電機節電器普遍采用軟啟動方式限制電動機的起動電流進行節能，但是沒有根據電機運行時的負載情況實時調節電壓。達到節能的目的，本發明在電機空載時，可以自動的將電動機的電壓降低，使電機的空載電流減小。可以實現節能狀態和滿載狀態的互相轉換，在節能狀態時突然加重負載時，可以滿足電動機的端電壓升到全壓的要求，避免過電流現象的發生。本節電器具有電機保護和報警功能，電機保護包括：晶閘管保護、低電壓保護、接地保護、斷相保護、過載保護和過流保護。同時具有自診斷和自恢復功能，能防止軟件出錯跑飛，工作比較可靠，可有效防止工作人員誤操作造成的初始設定的改變。

本發明可以與各種電機匹配，適用面廣，方便安全。在啟動時采用軟啟動方式，節省電能的同時延長電機壽命。電機工作過程中，實時跟蹤電機負載，并調整電機工作電壓，最大限度的節省電能；故障檢測電路可以有效檢測電機電路的各種故障，一旦故障發生，自動斷開電源，確保電機不受損壞；欠壓補償電路在電機電源電壓不穩定的情況下可以有效的對電機工作電壓進行調整，確保電機正常工作。同時，本智能電機節電器具有抗浪涌的功能，最大限度的減小電壓不穩定對電機造成的傷害。