CN201708747U - 三相电机节能装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种三相电机节能装置，采用交流接触器将空载△型接法三相电机迅速切换成Y型接法运行，当三相电机需求负荷时迅速进行Y型接法与△型接法切换，由于△型接法中运行的电流大于Y型接法运行的电流，因而可以节约空载时的电能。同时由于该装置未更改供电电源的参数，也不需二次起动，不影响三相电机的运行和响应速度。在三相电机空载Y型接法运行时其末端串联电抗器，电抗器在三相电机空载时作延边降压运行达到二次节能功效。当三相电机负载时本节能装置迅速转入△型接法运行分离延边降压系统，投入无功补偿电容器提高三相电机的功率因数，减少无功功率所引起的电网中变压器和线路上的损耗及线路压降，达到三次节能的效果。

Description

三相电机节能装置
技术领域
本实用新型涉及三相电机节能技术领域，特别涉及一种大功率三相电机在非负载下运行时，多余耗电的节能装置。
背景技术
冲压压注系统和空压系统中通常15KW以上的三相电机都不采用频繁的起动控制设计，均是Y型或三角型起动后以三角型接法运行，三相电机以三角型接线法运行时，其空载电流是星型接线法电流的2-3倍。然而上述系统三相电机的三相电机通常是间歇性负载运行，如液压系统的液压剪板折弯机、液压冲压机等，三相电机起动后操作员将要加工的材料放进模具内按下压按钮或脚踏开关后三相电机才真正进入有负荷工作，当模具下压完成返回后三相电机又进入空载运行；塑胶注塑机或大型空气压缩机等具有上述工作特性，在空载运行的时间相当于负载运行时的1/2。
现有对大功率三相电机间歇性负载运行时通常采用变频器来控制，降低大功率三相电机在空载时的电能消耗，节约电能。但由于变频器在调频时不能突变，不能从0HZ直接变至50HZ，只能从小到大连续顺时调节(每次0HZ～50HZ大约需0.5秒)，因而造成调节的时差，改变三相电机的响应速度和出力时效，影响了三相电机生产量。
同时变频器大都采用晶闸管移相触发整流工作，其工作时对电网电压和大电流的突变冲击的承载力较差故障率高；变频器工作时产生的谐波交流电源使三相电机运行的性能与正弦波电源供电下的性能有很大的差别，给三相电机的运行带来负面影响。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种三相电机节能装置，所述三相电机节能装置降低三相电机间歇工作时的电能损耗，节约电能，同时该节能装置从空载到负载的响应速度快。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种三相电机节能装置，该三相电机节能装置包括相互连接的第一交流接触器、第二交流接触器和第三交流接触器，其中第一交流接触器和第二交流接触器分别形成Y型连接，第三交流接触器形成△型连接。
优选地，所述三相电机节能装置还包括与三相电机连接的第五交流接触器和与该第五交流接触器连接的电容器。
优选地，所述第五交流接触器与三相电机之间设有熔断器。
优选地，所述三相电机节能装置还包括在三相电机与电源输入端按顺序连接的功率控制器和保护器。
优选地，所述第一交流接触器、第二交流接触器、第三交流接触器或/和第五交流接触器为固态交流接触器。
优选地，所述三相电机节能装置还包括与第二交流接触器连接的电感器。
本实用新型三相电机节能装置，采用无触点快速通断的固态交流接触器，将在空载中以三角型接法运行的三相电机迅速切换成Y型接法运行，当三相电机需求负荷时可以迅速进行Y型接法与三角型接法之间切换，切换时间不会大于0.1秒。经测试三相电机在三角型接法中运行的电流是Y型接法中2.5倍以上，因而可以大大节省空载时的电能。同时由于本装置未更改供电电源的参数，也不需二次起动，因而不影响三相电机的运行和响应速度。
同时本节能装置在三相电机空载Y型连接运行时其末端串联电抗器，电抗器在三相电机空载时作延边降压运行达到二次节能功效。当三相电机负载时本节能装置迅速转入三角型连接运行分离延边降压系统；同时自动投入一组无功补偿电容器提高三相电机的功率因数，减少无功功率所引起的电网中变压器和线路上的损耗及线路压降，达到三次节能的效果。本装置采用线绕式延边降压节能对电网电压和大电流的突变冲击的承载力强故障率低使用寿命长等优点。
附图说明
图1是本实用新型三相电机节能装置实施例电路原理。
图2是本实用新型三相电机节能装置实施例电路原理。
下面结合实施例，并参照附图，对本实用新型目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种三相电机节能装置实施例。
所述三相电机节能装置用于对三相电机进行节能控制，其包括包括相互连接的第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3，其中第一交流接触器KM1和第二交流接触器KM2分别形成Y型连接，第三交流接触器KM3形成△型连接。
具体地说，由起动器QC1接通第四交流接触器KM4吸合，第一交流接触器KM1吸合，三相电机M以Y型接线法起动运行，同时时间继电器KT1吸合延时；当时间继电器KT1延时到达设定值时，常开触点闭合第二交流接触器KM2吸合，第一交流接触器KM1放开三相电机M进入由电感器L形成的感抗的延边降压下运行状态，可以控制电流将降至Y型运行时的1/2是△型运行时的1/4，从而有效地节省了电能。
当机组需求出力给出信号(由各电磁闸阀的电压信号)时，由第二中间继电器KA2吸合第一中间继电器KA1，再由第一中间继电器KA1吸合后第三交流接触器KM3，并由第三交流接触器KM3吸合第二交流接触器KM2失电放开，三相电机M进行△接法运行，同时第五交流接触器KM5吸合电容器C对三相电机M进行无功补偿提高功率因数减少无功功率所引起的线路损耗和电压降，有二次节能的功效。
当三相电机完成一个工作周期后进入空载运行时，压力信号消失，三相电机M处于空载，此时第二中间继电器KA2、第一中间继电器KA1和第三交流接触器KM3均失电放开，第二交流接触器KM2吸合，三相电机M从△型接法转换为延边降压Y型接法，三相电机M进行节能运行。
在三相电机M故障或卡壳时，电流增大功率控制器KTH过热动作常闭触点放开，同时保护器JD也因电流大于设定值，而常闭触点放开第四交流接触器KM4失电放开，三相电机M停止运行，保护了三相电机M因故障烧坏绕组。第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3在控制回路中互相锁定避免同时吸合产生短路现象。由个别原因故障时按下第二起动器QC2自锁第一中间继电器KA1吸合第三交流接触器KM3吸合，由第三交流接触器KM3吸合三相电机M作△型接线法运行，停止了节能工作与原始状态一样星型接法起动△型接法运行，避免了由本节能器故障而使三相电机停产。第五交流接触器KM5和电容器C的投入是三相电机M负载下的补偿在空载下不补偿可避免电容器C因长期充电而损坏；第三交流接触器KM3、第二交流接触器KM2和第五交流接触器KM5电流大且频繁吸合可用以晶闸管制造的快速无触点固态接触来潜代，减小因接触器触点烧坏而产生故障。
如图2所示，1-16号端口与机组各电磁闸阀信号线正极端并联连接，通过二极管D向第二中间继电器KA2供电，该第二中间继电器KA2吸合后，三相电机M作△型接线法运行，二极管D的单向导电可使1-16各端口信号任意输入互不干扰(各电磁闸阀信号均为+24VDC电压源信号)。
为方便以PLC或PC控制的三相电机接入本节能器时使用，由PLC或PC控制的三相电机均有DC3-5V的正向压力信号电源输出，V+输入3-5V的电源后经三极管Q放大导通，使第二中间继电器KA2吸合，三相电机M进入三角型接线法运行；当三相电机完成一个工作周期后3-5V的压力信号电源消失，三相电机M又进入节能运转。
所述第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3、第四交流接触器KM4或/和第五交流接触器KM5为固态交流接触器。
本实用新型三相电机节能装置，采用无触点快速通断的固态交流接触器，将在空载中以三角型接法运行的三相电机迅速切换成Y型接法运行，当三相电机需求负荷时可以迅速进行Y型接法与△型接法之间切换，切换时间不会大于0.1秒。经测试三相电机在三角型接法中运行的电流是Y型接法中2.5倍以上，因而可以大节省空载时的电能。同时由于本装置未更改供电电源的参数，也不需二次起动，因而不影响三相电机的运行和响应速度。
同时本节能装置在三相电机空载Y型连接运行时其末端串联电抗器，电抗器在三相电机空载时作延边降压运行达到二次节能功效。当三相电机负载时本节能装置在0.1秒内迅速转入三角型连接运行分离延边降压系统；同时自动投入一组无功补偿电容器提高三相电机的功率因数，减少无功功率所引起的电网中变压器和线路上的损耗及线路压降，达到三次节能的效果。本装置采用线绕式延边降压节能对电网电压和大电流的突变冲击的承载力强故障率低使用寿命长等优点。
在上述施例中，所述电源输入端可以设有熔断器对三相电机进行保护，可以根据需要在电容器C与三相电机M之间设有熔断器。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.三相电机节能装置，其特征在于：
包括相互连接的第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)和第三交流接触器(KM3)，其中第一交流接触器(KM1)和第二交流接触器(KM2)分别形成Y型连接，第三交流接触器(KM3)形成△型连接。
2.根据权利要求1所述的三相电机节能装置，其特征在于：
所述三相电机节能装置还包括与三相电机连接的第五交流接触器(KM5)和与该第五交流接触器(KM5)连接的电容器(C)。
3.根据权利要求2所述的三相电机节能装置，其特征在于：
所述第五交流接触器(KM5)与三相电机之间设有熔断器。
4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的三相电机节能装置，其特征在于：
所述三相电机节能装置还包括在三相电机与电源输入端按顺序连接的功率控制器(KTH)和保护器(JD)。
5.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的三相电机节能装置，其特征在于：
所述第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)、第三交流接触器(KM3)和第五交流接触器(KM5)为固态交流接触器。
6.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的三相电机节能装置，其特征在于：
所述三相电机节能装置还包括与第二交流接触器(KM2)连接的电感器(L)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103580581A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 任维平 大型双盘摩擦压力机双控专用节电器
CN105071706A (zh) * 2015-09-01 2015-11-18 浙江陀曼精密机械有限公司 一种节能冲床

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