CN200987143Y

CN200987143Y - 工业单相、三相电动缝纫机节电器

Info

Publication number: CN200987143Y
Application number: CNU2006200195087U
Authority: CN
Inventors: 向天祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2016-05-12

Abstract

本实用新型公开了一种工业单相、三相电动缝纫机(也称衣车)节电器，属于电动缝纫机的节电装置。它包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发电路及稳压供电电路，将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，经电子比较放大电路对不同的电流传感电压进行比较放大以后，去改变可控硅的触发角度，从而控制供电电流，实现在空载运行时降低供电电流，节电效果近50％；加载运行时满足电机供电的这一节电过程，节电效果在30％以上。与此同时，在一定程度上降低了电机温度和机械磨损，延长电机的使用寿命。

Description

工业单相、三相电动缝纫机节电器

技术领域

本实用新型涉及一种工业单相、三相电动缝纫机节电器，属于电动缝纫机的节电装置。

背景技术

市场上现有的工业用电动缝纫机(也称衣车)节电器，分为单相和三相电动缝纫机节电器，如深圳德勤科技生产的BEST-03、BEST-04型衣车节电器，其单相电机节电器电路设计不合理，在供电偏低环境下电机难以启动，甚至反而降低运转速度影响正常工作；三相电机节电器对不同型号或品质的衣车电机电流运行差异没有考虑有针对性的调整，既使设有调整元件，用户亦不知调整在何种状况，因此不能适应多种机型的最佳节电效果。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术存在的不足，提供一种工业单相、三相电动缝纫机节电器，单相电机衣车节电器能适应供电电压偏低的环境下工作；为适应不同型号的衣车电动机都能达到最佳节电效果，设置了电流取样可调点并相应设置了发光指示，方便用户自己安装和调整使用。

上述目的是这样实现的：工业电动衣车机电机内部都设有离合器，当接通电源时电机开始空载运转，此时供电电流相对较小，当踩下踏板时电机加载运转带动机头工作，供电电流相对较大，根据这一状况，工业单相、三相电动缝纫机节电器，将电流互感器串联到电动机供电回路中，经电子比较放大电路对不同的电流传感电压进行比较放大以后，去改变可控硅的触发角度，从而控制供电电流，实现在空载运行时降低供电电流；加载运行时满足电机供电的这一节电过程，与此同时，在一定程度上降低了电机温度和机械磨损，延长电机的使用寿命。

工业单相电动缝纫机节电器，包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发电路及稳压供电电路，将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，取样选控电路由电流互感器T2、二极管D5、电容器C2、可变电阻W1、双极运算放大器IC1、三极管Q2、Q3、Q4、发光二极管LD1、LD2及电阻R1～R8组成，电流互感器T2的次级线圈与二极管D5、电容器C2串联，可变电阻W1与电容器C2并联，其引出端与双极运算放大器IC1的2脚连接，IC1的1脚与电阻R3、三极管Q5的基极连接，IC1的3脚与电阻R5、三极管Q2的集电极连接，IC1的7脚与电阻R5、三极管Q2的集电极连接，IC1的8脚与电阻R4串联后接三极管Q2、Q3的基极，三极管Q3、Q4的集电极、发射极分别与发光二极管LD1、LD2并联；可控硅触发控制电路由三极管Q5、光电耦合器IC2、三极管Q6、Q7、桥式整流电路D1～D4、电容器C5及电阻R9～R13组成，光电耦合器IC2的2脚与三极管Q5的发射极连接，IC2的4、6脚与电容器C5并联，C5两端分别与电阻R11、R12的一端连接，电阻R11的另一端与三极管Q6、Q7的集电极连接，电阻R12的另一端与三极管Q6的基极、Q6的发射极与Q7的基极连接，Q7的发射极、集电极与桥式整流电路D1～D4并联，桥式整流电路D1～D4输出电压分别连接到电源输入端及可控硅触发二极管D6上；可控硅触发电路由可控硅Q1、电容器C3、C4、可控硅触发二极管D6、可变电阻W2、电阻R13～R16组成，可控硅Q1的控制极与电容器C3、电阻R15、R16的一端连接，电阻R16的另一端与可控硅触发二极管D6、电容器C4串联后再连接在电容器C3、电阻R15另一端接点上；稳压供电电路由小功率电源变压器T1与全桥整流管ID1并联再与三端稳压IC3、电容器C1连接组成的5V稳压供电电路去提供集成电路、三极管、光耦管等元件进行工作。

三相电动缝纫机节电器与单相电动缝纫机节电器的电路工作原理基本相同，三相电动缝纫机节电器电路包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发A相电路、可控硅触发B相电路、可控硅触发C相电路、电路稳压供电电路。将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，取样选控电路由电流互感器T2、桥整流管ID2、电容器C7、可变电阻W1、双极运算放大器IC4、三极管Q5、Q6、Q7、发光二极管LD4、LD5及电阻R25～R30组成，电流互感器T2的次级线圈与桥整流管ID2并联，电容器C7、可变电阻W1并联至桥整流管ID2上，可变电阻W1的引出端连接到双极运算放大器IC4的2脚，IC4的1脚与电阻R31、三极管Q4的基极串联，IC4的7脚与三极管Q5、Q7的基极连接，Q5、Q6的集电极、发射极分别与发光二极管LD4、LD5并联；可控硅触发控制电路由三极管Q4的发射极与A相光电耦合管IC1的2脚、B相光电耦合管IC2的2脚、C相光电耦合管IC3的2脚连接，光电耦合管IC1、IC2、IC3的4、6脚输出分别经电阻R7、R13、R22再并接到A、B、C三相电源的输入端以及可控硅触发二极管D1～D3上；三相电动机可控硅触发电路由可控硅Q1～Q3、可控硅触发二极管D1～D3、电容器C1～C6、可变电阻W2、W3及电阻元件组成，可控硅Q1～Q3分别并联到A、B、C三相电源的输入、输出端，其控制极分别与可控硅触发二极管D1～D3连接；稳压供电电路由电源变压器T1及桥整流管ID1并联，电容器C9与三端稳压管IC5并联在桥整流管ID1上，输出端分别与光电耦合管IC1、IC2、IC3的1脚电连接组成。

工业单相、三项电动缝纫机节电器，经电子比较放大电路对不同电动机的电流传感电压进行比较放大以后，去改变可控硅的触发角度，从而控制供电电流，实现在空载运行时降低供电电流，加载运行时满足电机供电的这一节电过程，综合节电效果：单相电机节电效果在近50～60％；三相电机节电效果近30～40％。与此同时，在一定程度上降低了电机温度和机械磨损，延长电机的使用寿命。

附图说明

图1为工业单相电动缝纫机节电器电路图

图2为工业三相电动缝纫机节电器电路图

具体实施方式

工业单相电动缝纫机节电器，包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发电路及稳压供电电路，将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，取样选控电路由电流互感器T2、二极管D5、电容器C2、可变电阻W1、双极运算放大器IC1、三极管Q2、Q3、Q4、发光二极管LD1、LD2及电阻R1～R8组成，电流互感器T2的次级线圈与二极管D5、电容器C2串联，可变电阻W1与电容器C2并联，其引出端与双极运算放大器IC1的2脚连接，IC1的1脚与电阻R3、三极管Q5的基极连接，IC1的3脚与电阻R5、三极管Q2的集电极连接，IC1的7脚与电阻R5、三极管Q2的集电极连接，IC1的8脚与电阻R4串联后接三极管Q2、Q3的基极，三极管Q3、Q4的集电极、发射极分别与发光二极管LD1、LD2并联；可控硅触发控制电路由三极管Q5、光电耦合器IC2、三极管Q6、Q7、桥式整流电路D1～D4、电容器C5及电阻R9～R13组成，光电耦合器IC2的2脚与三极管Q5的发射极连接，IC2的4、6脚与电容器C5并联，C5两端分别与电阻R11、R12的一端连接，电阻R11的另一端与三极管Q6、Q7的集电极连接，电阻R12的另一端与三极管Q6的基极、Q6的发射极与Q7的基极连接，Q7的发射极、集电极与桥式整流电路D1～D4并联，桥式整流电路D1～D4输出电压分别连接到电源输入端及可控硅触发二极管D6上；可控硅触发电路由可控硅Q1、电容器C3、C4、可控硅触发二极管D6、可变电阻W2、电阻R13～R16组成，可控硅Q1的控制极与电容器C3、电阻R15、R16的一端连接，电阻R16的另一端与可控硅触发二极管D6、电容器C4串联后再连接在电容器C3、电阻R15另一端接点上；稳压供电电路由小功率电源变压器T1与全桥整流管ID1并联再与三端稳压IC3、电容器C1连接组成。

其工作原理是：电动机运行的电流经电流互感器T2产生了二次侧电压，经整流二极管D5、滤波电容C2整流后变为直流电压由可调电阻W1进行取样选择，选出电动机空载运行及加载运行两种不同电流的传感电压，取出的电压送到双极运算放大器IC1第2脚，经其中1/2放大器进行比较放大，当电动机空载运行时所选电压使IC1保持2脚为负3脚为正的状态，此时IC1的1脚输出的高电平不能促使后面的可控硅触发控制电路产生变化，从而可控硅触发电路不改变其触发状态而维持电动机低电流供电，达到了空载运行时降低电流节约电能的作用。与此同时，IC1内部另外2/2放大器的第7脚输出一低电平到三极管Q3基极，此时Q3截止使绿色发光管LD1发亮，三极管Q4饱和导通使红色发光管LD2熄灭。当电动机加载工作时，选控电压上升使IC1的2脚为正3脚为负，电路发生反转后IC1的1脚输出低电平到可控硅触发控制电路，使整个工作状况发生相反的变化，同时IC1的7脚输出一高电平到三极管Q3基极使其饱和导通，绿色发光管LD1熄灭，Q4截止使红色发光管LD2发亮，该电路中两支发光管的互亮显示，起到了对本台电动缝纫机的两种工作状况是否调整到位的监督指示作用，即：当调到最佳节电状态时为，踩下控制踏板前(空载运行时)绿色光发亮红色光熄灭；踩下控制踏板后(加载运行)绿色光熄灭红色光发亮。在该电路中ICI第7脚还通往三极管Q2，该管对IC1的第3脚电位起到加强控制的作用，当电动机由空载运行转为加载工作运行时，能促使运放集成电路IC1第3和第2脚的比较电压能迅速反相变化，加强控制性能，提高因电动机的电流波动而影响电路的稳定性作用。

当电动机加载运行时IC1的1脚送出的低电平使Q 5和IC2导通，当光耦IC2导通后，提供三极管Q6和Q7组成的复合电路一个偏直电流使其饱和导通，此时并联在D1～D4负载上的Q6及Q7复合管的集电极电流ic上升，D1～D4组成的桥形电路电流上升阻抗下降，去改变可控硅触发回路中的工作状况。

针对电动缝纫机常规使用的小功率电机运行情况，将触发电路设计在，当空载运行时提供160～180V范围供电，并在电路中可由W2进行调节，此电压范围一般来说对各种常规小功率电动机都能够顺利地启动。当电动机加载运行时由于并接在D1～D4全桥电路阻抗下降，使可控硅Q1触发回路中a-b点电位的阻抗下降改变了可控硅触发角度促使可控硅充分地导通，从而达到加载工作电压上升的目的。

稳压供电电路由小功率电源变压器T1及全桥整流管ID1、三端稳压IC3、电容器C1等组成的稳压供电电路，提供5V电压供集成电路、三极管、光耦管等元件进行工作。由于电路工作电流很小，电源变压器可用2W的小型变压器即可。

其它电子器件的作用：为了防止电动机这一电感负载所产生的反向电流对可控硅等元件的冲击损害，在可控硅A与K极之间并接一只压敏电阻CR1来加以防范。电路中的C5起到防止自激震荡干扰，提高电路的稳定性。

工业三相电动缝纫机节电器，包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发A相电路、可控硅触发B相电路、可控硅触发C相电路、及稳压供电电路。将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，取样选控电路由电流互感器T2、桥整流管ID2、电容器C7、可变电阻W1、双极运算放大器IC4、三极管Q5、Q6、Q7、发光二极管LD4、LD5及电阻R25～R30组成，电流互感器T2的次级线圈与桥整流管ID2并联，电容器C7、可变电阻W1并联至桥整流管ID2上，可变电阻W1的引出端连接到双极运算放大器IC4的2脚，IC4的1脚与电阻R31、三极管Q4的基极串联，IC4的7脚与三极管Q5、Q7的基极连接，Q5、Q6的集电极、发射极分别与发光二极管LD4、LD5并联；可控硅触发控制电路由三极管Q4的发射极与A相光电耦合管IC1的2脚、B相光电耦合管IC2的2脚、C相光电耦合管IC3的2脚连接，光电耦合管IC1、IC2、IC3的4、6脚输出分别经电阻R7、R13、R22再并接到A、B、C三相电源的输入端以及可控硅触发二极管D1～D3上；三相电动机可控硅触发电路由可控硅Q1～Q3、可控硅触发二极管D1～D3、电容器C1～C6、可变电阻W2、W3及电阻元件组成，可控硅Q1～Q3分别并联到A、B、C三相电源的输入、输出端，其控制极分别与可控硅触发二极管D1～D3连接；稳压供电电路由电源变压器T1及桥整流管ID1并联，电容器C9与三端稳压管IC5并联在桥整流管ID1上，输出端分别与光电耦合管IC1、IC2、IC3的1脚电连接组成。其作用与上述单相电机节电器一致。

其工作原理是：电动机运行时其中某一相电的电流流经互感器T2所产生的二次侧电压，经全桥整流管ID2、滤波电容C7整流变为直流电压由可调电阻W1进行取样选择，选出电动机空载运行及加载运行两种不同电流的传感电压，取出的电压送到双极运算放大器IC4第2脚，经其中1/2放大器进行比较放大，当电动机空载运行时所选电压使IC4保持2脚为负3脚为正的状态，此时IC4的1脚输出的高电平不能促使后面的可控硅触发控制电路产生变化，从而可控硅触发电路不改变其触发状态而维持电动机低电流供电，达到了空载运行时降低电流节约电能的作用。以此同时，IC4内部另外2/2放大器的第7脚输出一低电平到三极管Q5基极，此时Q5截止使绿色发光管LD4发亮，Q6饱和导通使红色发光管LD5熄灭。当电动机加载工作时，选控电压上升使IC4的2脚为正3脚为负，电路发生反转后IC4的1脚输出低电平到可控硅触发控制电路，整个工作状况发生相反的变化，同时IC4的7脚输出一高电平到三极管Q5基极使其饱和导通，绿色发光管LD4熄灭，Q6截止使红色发光管LD5发亮，该电路中两支发光管的互亮显示，起到了对本台电动缝纫机的两种工作状况是否调整到位的监督指示作用，即：当调到最佳节电状态时为，踩下控制踏板前(空载运行时)绿色光发亮红色光熄灭；踩下控制踏板后(加载运行)绿色光熄灭红色光发亮。在该电路中IC4第7脚还通往三极管Q7，该管对IC4的第3脚电位起到加强控制的作用，当电动机由空载运行转为加载工作运行时，能促使运放集成电路IC4第3和第2脚的比较电压能迅速反相变化，加强控制性能，提高因电动机的电流波动而影响电路的稳定性作用。

当电动机加载运行时IC4的1脚送出的低电平使三极管Q4饱和导通，Q4饱和导通后使三支光耦管IC1～IC3也导通，因为三支光耦的次极分别直接并接于可控硅触发电路回路中，所以光耦导通后其5、6脚之间的阻抗下降改变了可控硅触发角度，使可控硅得到充分地导通，提高电压供电动机进行缝制工作。

对三相电机将其设计在当空载运行时提供260～280V的节能供电状态。电路中W2、W3的作用是对A、B两相电压与C相电压进行平恒调整作用。

例1：在一缝衣厂用一台华南牌单相电动平缝机进行试验，将一只交流电流表串接于供电回路中，分别用节电器和不用节电器两种情况进行对比，第一种情况，在空载运行时装有节电器的供电电流为0.65安，提供电动机的电压为165伏；更换为不用节电器时的供电电流为1.2安，提供电动机的电压为220伏，由此测算，空载运行时节电效果近50％。第二种情况，当加载运行时缝制中等厚度裤料，装有节电器的电流为1.6安，不装节电器的电流是1.65安，说明加载运行与不加载运行对装有节电器和不用节电器所提供给电动机的电流基本相同，完全满足了电动机的工作动力。

例2：在一个制衣厂里用一台标准牌三相电动机平缝机进行试验，将三相节电器连接在由三相电度表和控制开关等组成的试验板上，该厂每天平均开机约6小时，通过10天的试验，装有节电器与不装节电器的两段工作时间进行比较，结果是，有节电器的耗电量为6.3度，不用节电器的耗电量是9.8度，节电效果达到35.7％。

Claims

1.一种工业单相电动缝纫机节电器，包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发电路及稳压供电电路，其特征在于：将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，取样选控电路由电流互感器T2、二极管D5、电容器C2、可变电阻W1、双极运算放大器IC1、三极管Q2、Q3、Q4、发光二极管LD1、LD2及电阻R1～R8组成，电流互感器T2的次级线圈与二极管D5、电容器C2串联，可变电阻W1与电容器C2并联，其引出端与双极运算放大器IC1的2脚连接，IC1的1脚与电阻R3、三极管Q5的基极连接，IC1的3脚与电阻R5、三极管Q2的集电极连接，IC1的7脚与电阻R5、三极管Q2的集电极连接，IC1的8脚与电阻R4串联后接三极管Q2、Q3的基极，三极管Q3、Q4的集电极、发射极分别与发光二极管LD1、LD2并联；可控硅触发控制电路由三极管Q5、光电耦合器IC2、三极管Q6、Q7、桥式整流电路D1～D4、电容器C5及电阻R9～R13组成，光电耦合器IC2的2脚与三极管Q5的发射极连接，IC2的4、6脚与电容器C5并联，C5两端分别与电阻R11、R12的一端连接，电阻R11的另一端与三极管Q6、Q7的集电极连接，电阻R12的另一端与三极管Q6的基极、Q6的发射极与Q7的基极连接，Q7的发射极、集电极与桥式整流电路D1～D4并联，桥式整流电路D1～D4输出电压分别连接到电源输入端及可控硅触发二极管D6上；可控硅触发电路由可控硅Q1、电容器C3、C4、可控硅触发二极管D6、可变电阻W2、电阻R13～R16组成，可控硅Q1的控制极与电容器C3、电阻R15、R16的一端连接，电阻R16的另一端与可控硅触发二极管D6、电容器C4串联后再连接在电容器C3、电阻R15另一端接点上；稳压供电电路由小功率电源变压器T1与全桥整流管ID1并联再与三端稳压IC3、电容器C1连接组成。

2.一种工业三相电动缝纫机节电器，包括取样选控电路、可控硅触发控制电路、可控硅触发A相电路、可控硅触发B相电路、可控硅触发C相电路、电路稳压供电电路，其特征在此于：将电流互感器T2串联到电动机供电回路中，取样选控电路由电流互感器T2、桥整流管ID2、电容器C7、可变电阻W1、双极运算放大器IC4、三极管Q5、Q6、Q7、发光二极管LD4、LD5及电阻R25～R30组成，电流互感器T2的次级线圈与桥整流管ID2并联，电容器C7、可变电阻W1并联至桥整流管ID2上，可变电阻W1的引出端连接到双极运算放大器IC4的2脚，IC4的1脚与电阻R31、三极管Q4的基极串联，IC4的7脚与三极管Q5、Q7的基极连接，Q5、Q6的集电极、发射极分别与发光二极管LD4、LD5并联；可控硅触发控制电路由三极管Q4的发射极与A相光电耦合管IC1的2脚、B相光电耦合管IC2的2脚、C相光电耦合管IC3的2脚连接，光电耦合管IC1、IC2、IC3的4、6脚输出分别经电阻R7、R13、R22再并接到A、B、C三相电源的输入端以及可控硅触发二极管D1～D3上；三相电动机可控硅触发电路由可控硅Q1～Q3、可控硅触发二极管D1～D3、电容器C1～C6、可变电阻W2、W3及电阻元件组成，可控硅Q1～Q3分别并联到A、B、C三相电源的输入、输出端，其控制极分别与可控硅触发二极管D1～D3连接；稳压供电电路由电源变压器T1及桥整流管ID1并联，电容器C9与三端稳压管IC5并联在桥整流管ID1上，输出端分别与光电耦合管IC1、IC2、IC3的1脚电连接组成。