CN105720895A - 一种电机智能节电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电机智能节电器，包括直流稳压电路、脉宽调制电路、半桥驱动电路和高频隔离变压电路，所述直流稳压电路包括变压器、桥式整流电路、滤波电容、限流电阻和稳压二极管。所述脉宽调制电路包括芯TL494CN，所述芯片TL494CN的脚8与所述稳压二极管的正极连接，所述芯片TL494CN的脚9和脚10为驱动信号输出端；所述半桥驱动电路包括场效应管和场效应管，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚9连接，所述场效应管Q2的G极与所述芯片TL494CN的脚10连接，所述场效应管的D极与所述场效应管的D极分别与所述高频隔离变压电路的输入端连接。

Description

一种电机智能节电器

技术领域

本发明涉及一种节电器，更具体的说，本发明涉及一种电机智能节电器。

背景技术

电机节电器是根据电机的负载率大小，在不改变电机额定转速的基础上，随时调整电机的输入功率，保证电机在最佳负载率下稳定运行，减少电机的铜损、铁损、杂散损耗和附加损耗，使得电机寿命得到延长的同时，还大幅度提高了电机的运行效率，从而达到了节电的目的。目前国内的电机与发达国家相比普遍存在运行效率较低的现象，这是因为考虑电网电压波动、设备过载、机械磨损等因素，使得在选择电动机设备时一般都会留有30％的功率富裕量。而这些设备在实际运行过程中达到其额定设计的却很少，从而造成了“大马拉小车”的浪费现象。这种现象十分普遍，特别像抽油机、破碎机、注塑机、拉管机、罗茨风机、石材切割机、空压机、电锯、电梯、起重设备、车、刨、钻、铣等各种加工设备等。这些设备往往负载率较低，运行效率更低，电能浪费十分惊人。在这种情况下，使用电机节电器可以有效跟踪这些微小的负荷变化，当电机处于空载、轻载、中载时就自动降低电机电压，少供些电能，当变到重载时，又自动跟上去多供些电能，保证电动机安全运转，需多少供多少，最大限度的节约电能。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种节约电能、提供安全稳压电流的电机智能节电器。

本发明所述一种电机智能节电器，包括直流稳压电路、脉宽调制电路、半桥驱动电路和高频隔离变压电路，所述直流稳压电路包括变压器、桥式整流电路、滤波电容、限流电阻和稳压二极管，所述变压器的电压输入端与所述节电器的供电电源连接，所述变压器的电压输出端与所述桥式整流电路的输入端连接，所述桥式整流电路与所述滤波电容相互并联，所述滤波电容与所述稳压二极管的负极均接地，所述滤波电容的正极串联所述限流电阻后与所述稳压二极管的正极连接；所述脉宽调制电路包括芯片TL494CN，所述芯片TL494CN的脚8与所述稳压二极管的正极连接，所述芯片TL494CN的脚1、脚7、脚13、脚14和脚15均接地，所述芯片TL494CN的脚9和脚10为驱动信号输出端；所述半桥驱动电路包括场效应管和场效应管，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚9连接，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚10连接，所述场效应管的S极和所述场效应管的S极均接地，所述场效应管的D极与所述场效应管的D极分别与所述高频隔离变压电路的输入端连接；

所述高频隔离变压电路包括变压器和至少2个可控硅二极管，所述变压器的初级线圈两端点分别于所述场效应管的D极与所述场效应管的D极连接，所述变压器的初级线圈的可变端点与所述直流稳压电路的稳压二极管的正极连接；所述变压器的次级线圈与至少2个可控硅二极管的正极连接。

还包括过电流保护电路，所述过电流保护电路包括二极管、降压电阻、电解电容和双向触发二极管，所述二极管的正极与所述节电器的供电电源正极连接，所述二极管的负极与所述降压电阻的一端连接，所述降压电阻的另一端分别于所述电解电容的正极和所述双向触发二极管的一端连接，所述电解电容的负极接地，所述双向触发二极管的另一端与所述芯片TL494CN的脚16连接。

进一步地，所述降压电阻R1为10KΩ/1w，所述电解电容为50V/220UF。

进一步地，所述变压器T1为将380V电压转化为20V电压的变压器。

进一步地，所述桥式整流电路包括二极管D1、D2、D3和D4，所述二极管D1和D2串联后，与所述二极管D3和D4串联后的电路相互并联。

进一步地，所述芯片TL494CN的脚5与电容串联后接地，所述电容为50V/0.1UF。

进一步地，所述芯片TL494CN的脚6与电阻R3串联后接地，所述电阻为1KΩ/0.25w。

进一步地，所述高频隔离变压电路中的可控硅二极管开通后的导通角为170度。

本发明提供一种电机智能节电器，通过直流稳压电路实现对电机供电的稳压控制，通过脉宽调制电路和半桥驱动电路实现对电机供电的电流频率的控制，并通过可控硅二极管的整流作用，进一步保证了输出电流的平稳，同时，通过高频隔离变压电路，输出触发信号，保证电机安全运转，最大限度节约电能；本发明通过上述控制电路控制可控硅的导通角，使电机的供电电压从280V到达380V只需10s的时间，从而实现节电器的软启动功能；同时，本发明还通过过电流保护电路，实现节电器自身对过电压和过电流的保护，避免事故发生，保证节电器内元器件的安全，延长节电器的使用寿命。

具体实施方式

本发明所述一种电机智能节电器，包括直流稳压电路、脉宽调制电路、半桥驱动电路和高频隔离变压电路，所述直流稳压电路包括变压器、桥式整流电路、滤波电容、限流电阻和稳压二极管，所述变压器的电压输入端与所述节电器的供电电源连接，所述变压器的电压输出端与所述桥式整流电路的输入端连接，所述桥式整流电路与所述滤波电容相互并联，所述滤波电容与所述稳压二极管的负极均接地，所述滤波电容的正极串联所述限流电阻后与所述稳压二极管的正极连接；所述脉宽调制电路包括芯片TL494CN，所述芯片TL494CN的脚8与所述稳压二极管的正极连接，所述芯片TL494CN的脚1、脚7、脚13、脚14和脚15均接地，所述芯片TL494CN的脚9和脚10为驱动信号输出端；所述半桥驱动电路包括场效应管和场效应管，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚9连接，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚10连接，所述场效应管的S极和所述场效应管的S极均接地，所述场效应管的D极与所述场效应管的D极分别与所述高频隔离变压电路的输入端连接；

所述高频隔离变压电路包括变压器和至少2个可控硅二极管，所述变压器的初级线圈两端点分别于所述场效应管的D极与所述场效应管的D极连接，所述变压器的初级线圈的可变端点与所述直流稳压电路的稳压二极管的正极连接；所述变压器的次级线圈与至少2个可控硅二极管的正极连接。

还包括过电流保护电路，所述过电流保护电路包括二极管、降压电阻、电解电容和双向触发二极管，所述二极管的正极与所述节电器的供电电源正极连接，所述二极管的负极与所述降压电阻的一端连接，所述降压电阻的另一端分别于所述电解电容的正极和所述双向触发二极管的一端连接，所述电解电容的负极接地，所述双向触发二极管的另一端与所述芯片TL494CN的脚16连接。

进一步地，所述降压电阻R1为10KΩ/1w，所述电解电容为50V/220UF。

进一步地，所述变压器T1为将380V电压转化为20V电压的变压器。

进一步地，所述桥式整流电路包括二极管D1、D2、D3和D4，所述二极管D1和D2串联后，与所述二极管D3和D4串联后的电路相互并联。

进一步地，所述芯片TL494CN的脚5与电容串联后接地，所述电容为50V/0.1UF。

进一步地，所述芯片TL494CN的脚6与电阻R3串联后接地，所述电阻为1KΩ/0.25w。

进一步地，所述高频隔离变压电路中的可控硅二极管开通后的导通角为170度。

Claims (2)

1.一种电机智能节电器，其特征在于，包括直流稳压电路、脉宽调制电路、半桥驱动电路和高频隔离变压电路，所述直流稳压电路包括变压器、桥式整流电路、滤波电容、限流电阻和稳压二极管，所述变压器的电压输入端与所述节电器的供电电源连接，所述变压器的电压输出端与所述桥式整流电路的输入端连接，所述桥式整流电路与所述滤波电容相互并联，所述滤波电容与所述稳压二极管的负极均接地，所述滤波电容的正极串联所述限流电阻后与所述稳压二极管的正极连接；所述脉宽调制电路包括芯片TL494CN，所述芯片TL494CN的脚8与所述稳压二极管的正极连接，所述芯片TL494CN的脚1、脚7、脚13、脚14和脚15均接地，所述芯片TL494CN的脚9和脚10为驱动信号输出端；所述半桥驱动电路包括场效应管和场效应管，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚9连接，所述场效应管的G极与所述芯片TL494CN的脚10连接，所述场效应管的S极和所述场效应管的S极均接地，所述场效应管的D极与所述场效应管Q2的D极分别与所述高频隔离变压电路的输入端连接；所述高频隔离变压电路包括变压器和至少2个可控硅二极管，所述变压器的初级线圈两端点分别于所述场效应管的D极与所述场效应管的D极连接，所述变压器的初级线圈的可变端点与所述直流稳压电路的稳压二极管的正极连接；所述变压器的次级线圈与至少2个可控硅二极管的正极连接。

2.根据权利要求1所述的一种电机智能节电器，其特征在于，还包括过电流保护电路，所述过电流保护电路包括二极管、降压电阻、电解电容和双向触发二极管，所述二极管的正极与所述节电器的供电电源正极连接，所述二极管的负极与所述降压电阻的一端连接，所述降压电阻的另一端分别于所述电解电容的正极和所述双向触发二极管的一端连接，所述电解电容的负极接地，所述双向触发二极管的另一端与所述芯片TL494CN的脚16连接。