智能型電機節能器的製作方法
2023-07-29 15:54:36 1
專利名稱：智能型電機節能器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及節能技術領域，具體涉及一種智能型電機節能器。
背景技術：
交流感應電機發明至今，已經成為最常用的 工業和商業設備。由於它的結構簡單、成本低、可靠性好和效率高，在可預見的將來仍會被廣泛應用。交流感應電機存在的最大問題是它輸出的轉動扭力無法配合啟動和運行的負載扭力。電機啟動時，通常在幾分之一秒內產生正常時150%至200%的扭力，使負載增至正常速度，這會導致驅動結構受到極大的衝擊力矩損害。與此同時電機產生比平常高4-8倍的啟動電流，影響供電系統的穩定性。另外當電機長時間處於半負載狀態時，它的銅線圈繞組產生過量磁通，導致電機效率下降。該磁通(通常稱為感應電流)能致使電機浪費了約30%至50%的電能。
發明內容為了解決現有技術的不足之處，本實用新型提供了一種節電效果較為理想的的智能型電機節能器。為實現本發明目的，提供了一種智能型電機節能器，包括CPU中央控制單元以及與該CPU中央控制單元相連的電機端電壓採樣單元、電機端電流採樣單元、可控矽調壓單元；其特徵在於所述可控矽調壓單元所用可控矽是集成式雙置晶閘管，所述電機各相上並聯有補償電容，各相的補償電容並聯在電機繞組和串接在其上的集成式雙置晶閘管形成外補償。上述方案中，所述可控矽調壓單元還包括軟起動及軟停機電路。本實用新型的核心技術是動態跟蹤電機負載量的變化，調整電機運行過程中的電壓與電流，保證電機的輸出轉矩與實際負荷需求精確匹配，不改變電機的轉速，不影響電機的正常運行，並且能夠有效避免電機因出力過度造成的電能浪費，具有很好的動態節電控制功能，有效地降低電機的功率損耗，改善電機的啟動、停機性能，延長電機的試用壽命。當電機在輕載或負載之間不斷變化時，採用集成式雙置晶閘管組成的可控矽調壓電路能在百分之一秒內調整輸入電機的電壓，使電機的輸出功率與實時負載剛好匹配，從而減低銅損、鐵損，改善電機啟動、停機性能。另外，由於在各相上並聯補償電容，其移相作用使功率因素角減小，無功電流減小，線電流隨之減小，可控矽的損耗減小，達到降低節電控制器自身損耗的目的，使節電器效率提高，特別是對大型電機，本實用新型可以使功率因素角大大減小，可控矽損耗大大降低，節電效果較為理想。在實際測試中發現，本實用新型可以實現綜合節電率可達10% -40%。
圖I為本實用新型的一種結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施方式作進一步說明圖I為本實用新型的一種結構框圖，顯示了本實用新型的一種具體實施方式
。本實施例是一種智能型電機節能器，包括CPU中央控制單元以及與該CPU中央控制單元相連的電機端電壓採樣單元、電機端電流採樣單元、可控矽調壓單元；所述可控矽調壓單元所用可控矽是集成式雙置晶閘管，所述電機各相上並聯有補償電容，各相的補償電容並聯在電機繞組和串接在其上的集成式雙置晶閘管形成外補償。所述可控矽調壓單元還包括軟起動及軟停機電路。交流感應電機的啟動及停止是很多問題的根源，本實施例具有令正常電壓波型改變的獨特功能，因而明顯減低了交流感應電機上的損耗，保護了電機及其它相連的電機設備，維護了供電電網的穩定。本實施例的軟啟動與軟停機時間可設定在O. 5-150秒範圍內，允許電機在極大負載情況下輕鬆地平穩啟動。本實施例內置多種可調整啟動和停機時間的功能，使電機的啟動及停機受到精確控制，從而有效地控制電流，使其免受因其它啟動方式造成的轉換器諧波幹擾問題。本實施例從軟啟動到最高電壓輸出後，再檢測電機負載的大小，動態跟蹤負載變化調節輸出電壓有效值從而達到節電目的，運行過程始終由內置程序控制器CPU監控。雖然節能器輸出電壓Up下降，主磁通Otl下降，只要電機運行轉矩不低於負載阻抗力矩，轉速仍保持不變。根據=P1= Up · Ip · COSΦ upIp幅度多cos 幅度程式為UpI —Ip { —P1 f^ P1 \當Up過降時(以維持負載原有轉速為準，低於此標準則為過降)，電機運行轉矩若低於負載阻抗扭力，導致電機轉速降低，轉差率S隨之增大引發電機電樞電流驟增以提升電機轉矩，增大的電樞電流引致COSO下降。程式為
Up Ip幅度t彡COSO幅度、
Up 過降 I —Φ。I —Mn I -Ip t —COSO I> —P1 (有功)t (回升)本實施例中的CPU中央控制單元超高速取樣輸出電壓和電流的相位差(功率因數值)做對比，達到每秒調節電壓值100次速度，即控制電源正負半弦波的導通角來改變輸出電壓適應負載變化，其電子反應變化速度遠超過機械負載變化速度，控制COSO在最佳狀態，保持負載轉速所需最小的功率，達到極佳匹配負載轉矩。本實施例的核心技術是動態跟蹤電機負載量的變化，調整電機運行過程中的電壓與電流，保證電機的輸出轉矩與實際負荷需求精確匹配，不改變電機的轉速，不影響電機的正常運行，並且能夠有效避免電機因出力過度造成的電能浪費，具有很好的動態節電控制功能，有效地降低電機的功率損耗，改善電機的啟動、停機性能，延長電機的試用壽命。當電機在輕載或負載之間不斷變化時，採用集成式雙置晶閘管組成的可控矽調壓電路能在百分之一秒內調整輸入電機的電壓，使電機的輸出功率與實時負載剛好匹配，從而減低銅損、鐵損，改善電機啟動、停機性能。另外，由於在各相上並聯補償電容，其移相作用使功率因素角減小，無功電流減小，線電流隨之減小，可控矽的損耗減小，達到降低節電控制器自身損耗的目的，使節電器效率提高，特別是對大型電機，本實施例可以使功率因素角大大減小，可控矽損耗大大降低，節電效果較為理想。在實際測試中發現，本實施例可以實現綜合節電率可達 10% -40%。顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本實用新型的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬於本實用新型的保護範圍。 ·
權利要求1.一種智能型電機節能器，包括CPU中央控制單元以及與該CPU中央控制單元相連的電機端電壓採樣單元、電機端電流採樣單元、可控矽調壓單元；其特徵在於所述可控矽調壓單元所用可控矽是集成式雙置晶閘管，所述電機各相上並聯有補償電容，各相的補償電容並聯在電機繞組和串接在其上的集成式雙置晶閘管形成外補償。
2.根據權利要求I所述的智能型電機節能器，其特徵在於所述可控矽調壓單元還包括軟起動及軟停機電路。
專利摘要本實用新型涉及一種智能型電機節能器，包括CPU中央控制單元以及與該CPU中央控制單元相連的電機端電壓採樣單元、電機端電流採樣單元、可控矽調壓單元；其特徵在於所述可控矽調壓單元所用可控矽是集成式雙置晶閘管，所述電機各相上並聯有補償電容，各相的補償電容並聯在電機繞組和串接在其上的集成式雙置晶閘管形成外補償。本實用新型的優點是結構較為合理，節電效果較為理想，性能較為穩定可靠。
文檔編號H02P25/02GK202475361SQ20122010791
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者朱呂松 申請人:朱呂松