CN201207630Y - 电机输入和输出转矩平衡控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机输入和输出转矩平衡控制器，包括有相互连接的正反馈反相自动跟随控制电路、弛张振荡器、功率限出器，还包括与所述正反馈反相自动跟随控制电路连接的与或门输出电路，所述与或门输出电路包括有相互连接的设定电阻与二极管。本装置电路其设计更为简单，有利于标准化，大规模实施生产，本控制器作用于单相交流异步电动机的调控，使其最大输入转矩几乎只等于输出轴阻力转矩的控制装置，具有恒速控制的特性，它可使电机运行于任何负荷率区时，能自动跟随调控电机输出轴做功所需功率，集恒速、恒功率因数，极值调节于一体，有利于降低电机噪音和温升，保护电机设备，提高设备的使用率，大大降低维修费用。

Description

电机输入和输出转矩平衡控制器

技术领域

本实用新型涉及到一种电机输入和输出转矩平衡控制器。

背景技术

目前使用的单相异步电动机，大多数没有自动调节负载的能力，在使用电动机时，工作过程中的电动机功率过大，但功率的实际利用率却不足，对电能是一种极大的浪费。

为解决以上技术问题，本申请人于2005年12月1日，申请了专利号为200520119463.6，专利名称为单相电机调节器的实用新型专利，并于2007年5月30日获得专利授权，该专利申请的单相电机调节器包括自动跟随控制器，脉冲触发器，调压调功器，该自动跟随控制器是由电流信号检测、电平放大、预设给定、同步整形、同步积分、同步放大构成的正反馈反相自动跟随控制器，其可使电机保持在最低电耗运行，能高效抑制附加损耗，但另一方面，该种单相异步电机调节器存在以下问题：主电路热损耗较大，元器件造价略高，比较难进行标准化、大规模实施生产。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种使电机的最大输入转矩与输出轴阻力转矩达到平衡的控制器，以使电机达到恒速、恒功率因素运转。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种用于电机的平衡控制器，包括有相互连接的正反馈反相自动跟随控制电路、驰张振荡器、功率限出器，还包括连接于正反馈反相自动跟随控制电路与驰张振荡器之间的与或门输出电路，所述与或门输出电路包括有相互连接的设定电阻R7与二极管D1。

由于本装置是串联于电机回路中，因而可根据电机输出轴阻力转矩的变化，自动调整最大输出转矩，令轴转速为额定转速，设定电阻R7与二极管D1构成与或门输出：当电机负荷率mc接近或超过100％时，本装置两端电压约为零时，主控电位为零，设定电阻R7输出为零，则由二极管D1输出足以供脉冲发生器产生一系列脉冲列以确保功率限出器全开通，使电机得到平衡于阻力转矩的最大输入转矩。

所述正反馈反相自动跟随控制电路包括有相互连接的电平检测电路、电平变换电路、预设给定电路、同步整形电路、积分电路、同步电路、同步放大电路。正反馈反相自动跟随电路确保了脉冲列的需要。

该平衡控制器还包括有桥式整流电路DR2，该桥式整流电路DR2一端连接于正反馈反相自动跟随控制电路和功率限出器之间，另一端与所述同步电路连接。

所述与或门输出电路包括相互电连接的设定电阻R7与二极管D1，该设定电阻R7连接于所述同步电路和桥式整流电路DR2的连接点，所述二极管D1一端与所述同步放大电路连接，其另一端与所述驰张振荡器连接。

还包括与所述功率输出器连接的谐波抑制电路。

还包括与所述谐波抑制电路连接的过载保护和故障显示电路。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本装置电路其设计更为简单，有利于标准化，大规模实施生产，本控制器作用于单相交流异步电动机的调控，使其最大输入转矩几乎只等于输出轴阻力转矩的控制装置，具有恒速控制的特性，它可使电机运行于任何负荷率区时，能自动跟随调控电机输出轴做功所需功率，集恒速、恒功率因数，极值调节于一体，有利于降低电机噪音和温升，保护电机设备，提高设备的使用率，大大降低维修费用，本装置调控电机功率范围可以延伸为单相交流异步电机全系列的功率规格(含国内外Bo型、Do型、Co型电机全系列)。

附图说明

图1为本实用新型实施例系统框图；

图2为本实用新型实施例电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1，图2所示，图1为本实用新型实施例系统框图，图2为本实用新型实施例电路结构原理图。一种电机输入和输出转矩平衡控制器，其包括有顺序连接的正反馈反相自动跟随控制电路101、驰张振荡器102、功率限出器104，还包括连接于正反馈反相自动跟随控制电路101与驰张振荡器102之间的与或门输出电路103。

该正反馈反相自动跟随控制电路101包括有顺序连接的电平检测电路、电平变换电路、预设给定电路、同步整形电路、积分电路、同步电路、同步放大电路。本实施例中，由电流互感器HL构成电平检测电路，其不仅检测电流有无，而且检测原端电流的大小，电阻R1，R2组成电平变换电路，将流通电流互感器HL检测得到的电流电平变换为电压信号，电阻W为预设给定电路，可给定最低反馈值；桥式整流电路DR1为同步整形，整形出与主电源同步的电压信号，通过积分电路积分，该积分电路包括电解电容C1，并经由电阻R3与R4所构成的同步电路进行限压比同步；同步放大电路包括同步放大器BG1。

该驰张振荡器102包括相互连接的温度补偿电阻R5、三极管BG2，电容C2，脉冲变压器Hi，该温度补偿电阻R5一端与电阻R4连接，其另一端与三极管BG2第二基极端连接，三极管BG2的第一基极端与脉冲变压器Hi原边的一端连接，其原边的另一端与电容C2的一端连接。

功率限出器104包括晶闸管SCR，脉冲变压器Hi副边的一端与晶闸管SCR的控制极G端连接，其另一端与晶闸管SCR的第一阳极T1端连接，电阻R9连接于控制极G与第一阳极T1端之间，晶闸管SCR的第二阳极T2端与电流互感器HL原边的一端连接。

与或门输出电路103包括相互连接的设定电阻R7与二极管D1，二极管D1的正极与同步放大器BG1的集电极连接，该二极管的D1的负极与驰张振荡器102连接。通过温度补偿电阻R5以及驰张振荡器102产生系列脉冲触发信号，并由脉冲变压器Hi变化输出触发信号，触发功率限出器104的晶闸管SCR导通。脉冲列的脉冲个数由时间常数分布、电感负载的谐振关系，决定电机端电压幅值从而控制电机最大输入转矩，该最大输入转矩等于克服输出轴的阻力转矩。

本实施例中还包括有与该晶闸管SCR导通的桥式整流电路DR2，桥式整流电路DR2只作为主控电路电源的建立，并联于双向晶闸管SCR的两端，具体是桥式整流电路DR2的一端通过作为电平检测的电流互感器HL与晶闸管SCR的第二阳极T2端连接，该桥式整流电路DR2的另一端直接与晶闸管SCR的第一阳极T1端连接。可取得一个随晶闸管SCR导通角大小、端电位变动的控制电源，导通角越大，SCR两端的电位越小，反之越大，SCR端电位越低，主控电源电压也越低，经电阻R6降压DW稳压限幅的主控制电源。设定电阻R7以设定电机输出轴常态实时阻力转矩所需的最大输入转矩值，也是额定转速时的最大输入转矩值，当电机输出轴阻力转矩上升，晶闸管SCR导通角增加，SCR端电位下降，桥式整流电路DR2正副端电位也随之下降，则由正反馈反相自动跟随控制系统由D1输出构成另一端补充控制。

为防止电机长时间过载运行烧坏电机，在电机回路中还串接有过载保护和故障显示电路，设保险管RD，当RD熔断时，故障指示灯亮，给予报警。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1、一种电机输入和输出转矩平衡控制器，包括有相互连接的正反馈反相自动跟随控制电路、驰张振荡器、功率限出器，其特征在于：还包括连接于正反馈反相自动跟随控制电路与驰张振荡器之间的与或门输出电路。

2、如权利要求1所述的电机输入和输出转矩平衡控制器，其特征在于：所述正反馈反相自动跟随控制电路包括有相互连接的电平检测电路、电平变换电路、预设给定电路、同步整形电路、积分电路、同步电路、同步放大电路。

3、如权利要求2所述的电机输入和输出转矩平衡控制器，其特征在于：该平衡控制器还包括有桥式整流电路(DR2)，该桥式整流电路(DR2)一端连接于正反馈反相自动跟随控制电路和功率限出器之间，另一端与所述同步电路连接。

4、如权利要求3所述的电机输入和输出转矩平衡控制器，其特征在于：所述与或门输出电路包括相互电连接的设定电阻(R7)与二极管(D1)，该设定电阻(R7)连接于所述同步电路与桥式整流电路(DR2)的连接点，所述二极管(D1)一端与所述同步放大电路连接，其另一端与所述驰张振荡器连接。

5、如权利要求1所述的电机输入和输出转矩平衡控制器，其特征在于：还包括与所述功率输出器连接的谐波抑制电路。

6、如权利要求5所述的电机输入和输出转矩平衡控制器，其特征在于：还包括与所述谐波抑制电路连接的过载保护和故障显示电路。

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