電機調速節能控制器的製作方法
2023-06-15 09:13:16 1
專利名稱：電機調速節能控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於異步電機調速控制設備，特別是大型風機氣體壓力的恆壓控制。
背景技術：
交流異步電機通常上電即以最大功率及轉速進行工作，沒有對速度進行控制，使得其只有全速工作和手動停止兩種工作狀態，不能根據環境變量自動調整。如大廈風機，在風量已經足夠或超過要求時，電機仍是全速運轉，只能通過機械方式，調整擋風板，來減小風量。此時風機的能量白白浪費在擋風板上。目前，市場上的調速方式是通過多組變壓器來降壓調速，使電機工作於某一變壓器下，其轉速與這一變壓器相對應。因此在變壓器降壓調速系統中，要有多少種速度控制，就必須有多少組變壓器，且切換時需要停機手動調整。
實用新型內容本實用新型之目的旨在提供一種全自動電機轉速控制器，控制器能夠根據傳感器的輸入值，來控制電機是否運行及運行的速度，從而達到電機的節電效果。本實用新型包括交流電輸入相位檢測電路，雙向可控娃控制輸出電路，傳感器輸入電路；控制器根據環境傳感器輸入變量實時控制雙向可控矽的導通時間，來實現電機的實時調速運行，實現節能功倉泛。其主要原理是處理器計算輸入電源的相位及傳感器值，控制外部雙向可控矽的導通角及導通時間，控制輸出電壓的幅值，再加上輸出端的穩壓濾波電路，使得電機能夠平穩，可控恆速運行，達到節電降噪的目的。其中傳感器可為任意可控反饋變量輸入，如風機管道的氣體壓力，溫度傳感器，溼度傳感器，氣體濃度等。為實現此節能控制器，本實用新型採用通用處理器作為控制器主晶片，程序代碼固化在主晶片內部。交流電輸入的正弦波通過輸入電路轉化為脈衝波，經光耦隔離後以中斷方式輸入到處理器，處理器分離出交流電的實時相位信息。另外外部環境變量通過傳感器傳入到處理器。由處理器計算出電機是否需要加速或者減速運行。本系統中採用雙向可控矽作為電源主通路開關單元，作為電機的轉速控制執行單元。處理器計算輸入電源的相位及傳感器值，輸出周期脈衝信號控制外部雙向可控矽的導通角及導通時間，從而達到實時控制電機轉速的目的。此控制迴路見附圖I。本實用新型解決了背景技術中存在的缺陷，使得電機能夠根據傳感器反饋變量進行實時的轉速調控。通過控制雙向可控矽的脈衝導通時間來實現電機的實時無級變速。其輸出濾波電路也使電機能夠更平穩勻速運行，降低噪聲，使控制器實現節能降噪功能。
圖I三相控制器電路結構框圖；圖2控制器電源輸出迴路控制圖。
具體實施方式
現在結合附圖和優選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。附圖I為三相異步電機控制器的電路結構框圖，如圖中所示，可控矽的是否導通及導通角由主處理器進行控制。處理器的輸入分別來自於交流脈衝產生信號及傳感器輸入量。由於可控矽工作在脈衝導通方式下，因此輸出的電源在輸出濾波後，會低於標準交流電壓值，使得風機能減速運行，其節能效率正比於壓差值。對於三相交流電壓的輸入，在輸入側加入了三相相序保護及缺相保護，即三相交流的相位順序不正確或存在某相缺失時，控 制器就不會啟動電機。以免對電機有損傷。為了實現控制的靈活性，可在三相控制器上加入設置輸入及顯示IXD，用於調整啟動條件及轉速。附圖2中所示分別為三相交流電源輸入處理電路，及三相電源相位信號產生迴路，處理器控制雙向可控矽電路。其信號輸入輸出處都做光電隔離保護。電源輸出側做穩壓濾波保護，保證電機平穩運行。對於三相異步電機，需要三路相同的輸出控制迴路，控制器根據輸入的三相相位信息，使輸出的三相按相應的相位進行控制輸出，從而使三相電機能平穩運行。以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
權利要求1.一種電機調速節能控制器，包括交流電輸入相位檢測電路，雙向可控矽控制輸出電路，傳感器輸入電路，其特徵在於控制器根據環境傳感器輸入變量實時控制雙向可控娃的導通時間，來實現電機的實時調速運行，實現節能功能。
2.如權利要求I所述的電機調速節能控制器，其特徵在於處理器輸出脈衝信號經光耦隔離後，控制可控矽進行脈衝式導通關斷控制。
3.如權利要求I所述的電機調速節能控制器，其特徵在於交流電經電路處理後，以脈衝的方式，通過光耦隔離傳遞至處理器，從而使處理器得到實時的交流電相位信息，以此來同步控制輸出側的雙向可控矽。
專利摘要本實用新型屬一種異步電機的節能調速控制器。通過控制輸出電壓及相位來實現三相交流異步電機的節能調速控制。主要電路包括輸入交流電壓檢測電路，輸出可控矽控制電路，傳感器信號輸入電路，主處理器控制電路，並具有三相電壓的相序保護及缺相保護。控制器能夠根據傳感器的輸入值來控制電機是否運行及運行的速度，從而達到電機的節電效果。其主要原理是處理器計算輸入電源的相位及傳感器值，控制外部可控矽的導通角及導通時間，控制輸出電壓的幅值，再加上輸出端的穩壓濾波電路，使得電機能夠平穩、可控、恆速運行，達到節電降噪功能。
文檔編號H02P25/16GK202374211SQ20112041871
公開日2012年8月8日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者李鵬, 蔡建隆, 馬曉龍 申請人:北京矽藍光電科技有限公司