CN201504205U - 电动机智能软启动和调压节能装置 - Google Patents
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Abstract
一种电动机智能软启动和调压节能装置，属于节能电器技术领域，其特征是：单片机与比较器相连，比较器与同步信号光耦检测相连，SCR与同步信号光耦检测相连，单片机与转换电路数据输出端相连，单片机与缓冲器输入端相连，缓冲器输出端与光耦驱动的阴极相连，光耦驱动的输出与SCR的控制端相连，电流互感器的输出端与转换电路的模拟输入端相连，转换电路的输出端与单片机相连。有益效果是：对电动机在轻载、变载和空载情况下的极限耗能进行分析，并把分析结果和模糊控制技术应用到电动机的节能与安全监控当中。产生的节能效益和安全效益将十分显著，是电动机节能与安全监控技术的一大改进。
Description
技术领域
本实用新型属于节能电器技术领域。
背景技术
为了提高电机的工作效率，多年来世界各国从电机的设计制造、电机的选择使用、电网供电管理等几个方面入手，作了大量研究工作，取得了较好的成果。其中从电机的设计制造方面人手，开发出了高效节能电动机，使效率显著提高，可大量节能。但这种电机造价较高，而且经济效果较大地取决于负载的情况，即对于长期工作于额定负载、连续运行的应用场合，其节能效果能达到最佳。但对大多数电机用户来说，怎样使现有设备上的电机工作于效率较高的状态显得更为现实。
国外从六、七十年代就开始了中小型异步电动机的节能研究，1975年美国宇航局工程师Frank Nola为减少航天飞机上泵和风扇能耗而研制的功率因数控制器：即在定子电压一定的情况下，只要负载率小于额定负载率，交流异步电动机的功率因数基本是和它的负载率成一一对应的关系。这种装置的工作原理是通过检测功率因数作为控制输入电压信号，并通过该类装置控制定子端电压来调节输入功率，使其随负载的变化而变化。该类装置空载时节电率为40％左右，总节电率大致为20％左右，功率因数有一定改善，但并未超过0.5。
利用晶闸管交流调压技术研制的软起动器是从70年代开始应用的，以后美国宇航局工程师诺瓦又把功率因数控制技术结合进去，以及采用微电脑代替模拟控制电路，发展成现在的智能化电机节能控制器。
目前，世界上有许多公司都生产软起动器，例如：美国Allen-Bradley公司在90年代初期推出T系列的智能控制器(SMC-SmartMotor Controller)；GE公司生产的软起动器最大功率为850kW，额定电压500V.额定电流1.18kA，最大起动电流为5.9kA；在欧洲，德国的金钟默勒公司的Softpact系列起动器在欧洲销售得较好；意大利SIEI公司生产的软起动器额定电压达到690V，额定电流达到1.6kA。由于能源紧缺我国也从七十年代开展了大规模节能装置的研究。据国家第七批节能产品推广项目介绍，研制出了ID，DJZ，XSZ等等一大批系列节电器。其空载节电率大于30％左右，轻载(小于30％负载率)为33-43％左右。但这些产品功能还不完善，性能不稳定，界面不友好，同国外产品比较还有很大差距。而国外产品价格昂贵，操作复杂，对使用人员要求高，限制了在国内的推广。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种电动机智能软启动和调压节能装置，它通过软启动后自动调解电动机供电电压进入节电运行。
本实用新型的技术方案是：单片机的P1.0、P1.1、P1.2与比较器相连，比较器与同步信号光耦检测相连，SCR与同步信号光耦检测相连，单片机的P0.0-P0.7口与A/D转换电路数据输出端D0-D7相连，单片机的P1.4、P1.5、P1.6与缓冲器74LS373的输入端D0-D2相连，缓冲器输出端Q0，Q1，Q2与光耦驱动的阴极2脚相连，光耦驱动的输出4脚与SCR的控制端相连，电流互感器的输出端与A/D转换电路的模拟输入端INO相连，A/D转换电路的输出端D0-D7与单片机的P0-P7相连。
本实用新型的有益效果是：对电动机在轻载、变载和空载情况下的极限耗能进行分析，并把分析结果和模糊控制技术应用到电动机的节能与安全监控当中。产生的节能效益和安全效益将十分显著，是电动机节能与安全监控技术的一大改进。
附图说明
图1是本实用新型电路原理框图；
图2是本实用新型工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
工作原理
控制系统以单片机为主控单元，电流过零检测、同步信号整形、三相平衡检测、A/D转换、光电驱动隔离等部分组成控制系统其它单元。通过光电耦合器检测SCR模块电流过零状态取得三相同步信号，经比较器得到整形后的三相TTL同步脉冲信号直接与单片机P3.3-P3.5接口。三相平衡检测由同步信号光耦检测电路实现，通过比较器引入检测结果；利用电流互感器完成检测当前主电路负载的变化情况，经过A/D转换后由P0口将检测结果送入单片机。单片机产生控制脉冲，由P1.4-P1.6口发出，通过缓冲器、驱动电路直接驱动SCR模块，同时通过同步信号检测电路确保三相触发信号的同步。
工作过程
控制系统上电后，开始识别三相同步信号，并进入软起动程序。此时系统不检测A/D参数，只检测三相平衡状态及三相同步信号，如果三相同步信号或三相平衡状态异常，控制系统将作出保护处理。
软起动程序结束后，控制系统立即检测A/D参数，根据A/D转换数据判断当前负载情况，并根据负载率自动调节电动机供电电压，进入节电运行。如果节电运行期间电动机出现过栽，或三相同步信号、三相平衡状态异常，控制系统将作出保护处理。
主要技术指标：
触发电流(IG)：≤130mA
自动调压范围：220V-380V
软起动时间：3S
过载保护时间：7S-9S
具备缺、断相保护功能
工作及待机时间：长期
工作温度范围：-30-85(℃)
Claims (1)
1.一种电动机智能软启动和调压节能装置，其特征是：单片机的P1.0、P1.1、P1.2与比较器相连，比较器与同步信号光耦检测相连，SCR与同步信号光耦检测相连，单片机的P0.0-P0.7口与A/D转换电路数据输出端D0-D7相连，单片机的P1.4、P1.5、P1.6与缓冲器74LS373的输入端D0-D2相连，缓冲器输出端Q0，Q1，Q2与光耦驱动的阴极2脚相连，光耦驱动的输出4脚与SCR的控制端相连，电流互感器的输出端与A/D转换电路的模拟输入端INO相连。
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| CN2009200933183U CN201504205U (zh) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 电动机智能软启动和调压节能装置 |
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| CN2009200933183U CN201504205U (zh) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 电动机智能软启动和调压节能装置 |
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| CN201504205U true CN201504205U (zh) | 2010-06-09 |
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| CN (1) | CN201504205U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108258941A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 林进益 | 具节能省电的马达缓冲启动控制系统 |
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2009
- 2009-04-01 CN CN2009200933183U patent/CN201504205U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100609 Termination date: 20110401 |