CN204334411U - 一种电机节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机节能控制系统，包括用于检测电网电压的电压检测模块、用于将所述电压检测模块输出电压信号转换为控制器可接受电压信号的电压互感器、用于检测电网电流的电流检测模块、用于将电流检测模块输出电流信号转换为控制器可接受电流信号的电流互感器、控制器对可控硅模块进行控制以调节可控硅模块的导通角，控制器的输出端接有功率驱动模块，功率驱动模块与可控硅模块相接，可控硅模块与电机相接；控制器的输入端还接有用于检测调节后的电压以进行纠偏的反馈电压检测模块，控制器根据所述反馈电压检测模块进一步将电机端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值。该电机节能控制系统结构简单、使用方便、节能效果好。

Description

一种电机节能控制系统

技术领域

本实用新型属于电机节能技术领域，具体设涉及一种电机节能控制系统。

背景技术

电机是工农业生产的主要动力机械，耗电占电网总负荷的60％～70％，目前约有6成的电机在低于设计额定负荷60％的负荷状态下运行，导致高达30％～40％的电能被浪费掉。目前，为了提高电机的工作效率而开发的高效节能电机，虽可提高电机运行效率，但造价较高，且只适用于电机长期工作于额定负载、连续运行的应用场合。对大多数电机用户来说，如何使现有设备上的电机工作于高效状态则更为现实。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种电机节能控制系统。该电机节能控制系统结构简单、使用方便、节能效果好、生产成本低，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电机节能控制系统，其特征在于：包括用于检测电网电压的电压检测模块、用于将所述电压检测模块输出电压信号转换为控制器可接受电压信号的电压互感器、用于检测电网电流的电流检测模块、用于将所述电流检测模块输出电流信号转换为控制器可接受电流信号的电流互感器、用于对电压互感器输出的电压信号进行放大处理的电压信号放大器、用于对电压信号放大器输出的电压信号进行滤波处理的电压信号滤波器、用于将电压信号滤波器输出的电压信号转换为数字信号的第一模数转换电路、用于对电流互感器输出的电流信号进行放大处理的电流信号放大器、用于对电流信号放大器输出的电流信号进行滤波处理的电流信号滤波器、用于将电流信号滤波器输出的电流信号转换为数字信号的第二模数转换电路，所述控制器接收所述第一模数转换电路和第二模数转换电路输出信号后分析计算并对可控硅模块进行控制以调节可控硅模块的导通角，所述控制器的输出端接有功率驱动模块，所述功率驱动模块与可控硅模块相接，所述可控硅模块与电机相接；所述控制器的输入端还接有用于检测调节后的电压以进行纠偏的反馈电压检测模块，所述控制器根据所述反馈电压检测模块进一步将电机端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值。

上述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器接有供电电源模块。

上述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器的输入端接有用于实现人机交互的键盘。

上述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器的输出端接有用于显示电压值和电流值的显示器。

上述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器为单片机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型通过电压检测模块检测为电机供电的电网电压，通过电流检测模块检测为电机供电的电网电流，控制器能够自动搜索寻优，对可控硅模块进行控制，调节可控硅模块的导通角，并对调节后的电压进行检测，再反馈回控制回路进行纠偏，最终将电机端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值。

3、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，节能效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—电压检测模块；         2—电压互感器；

3—电压信号放大器；       4—电压信号滤波器；

5—第一模数转换电路；     6—电流检测模块；

7—电流互感器；           8—电流信号放大器；

9—电流信号滤波器；       10—第二模数转换电路；

11—控制器；              12—功率驱动模块；

13—可控硅模块；          14—电机；

15—反馈电压检测模块；    16—显示器；

17—键盘。

具体实施方式

如图1所示的一种电机节能控制系统，包括用于检测电网电压的电压检测模块1、用于将所述电压检测模块1输出电压信号转换为控制器11可接受电压信号的电压互感器2、用于检测电网电流的电流检测模块6、用于将所述电流检测模块6输出电流信号转换为控制器11可接受电流信号的电流互感器7、用于对电压互感器2输出的电压信号进行放大处理的电压信号放大器3、用于对电压信号放大器3输出的电压信号进行滤波处理的电压信号滤波器4、用于将电压信号滤波器4输出的电压信号转换为数字信号的第一模数转换电路5、用于对电流互感器7输出的电流信号进行放大处理的电流信号放大器8、用于对电流信号放大器8输出的电流信号进行滤波处理的电流信号滤波器9、用于将电流信号滤波器9输出的电流信号转换为数字信号的第二模数转换电路10，所述控制器11接收所述第一模数转换电路5和第二模数转换电路10输出信号后分析计算并对可控硅模块13进行控制以调节可控硅模块13的导通角，所述控制器11的输出端接有功率驱动模块12，所述功率驱动模块12与可控硅模块13相接，所述可控硅模块13与电机14相接；所述控制器11的输入端还接有用于检测调节后的电压以进行纠偏的反馈电压检测模块15，所述控制器11根据所述反馈电压检测模块15进一步将电机14端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值。

本实施例中，所述控制器11接有供电电源模块。所述控制器11的输入端接有用于实现人机交互的键盘17。所述控制器11的输出端接有用于显示电压值和电流值的显示器16。所述控制器11为单片机。

本实施例中，通过电压检测模块1检测为电机14供电的电网电压，通过电流检测模块6检测为电机14供电的电网电流，控制器11能够自动搜索寻优，对可控硅模块13进行控制，调节可控硅模块13的导通角，并对调节后的电压进行检测，再反馈回控制回路进行纠偏，最终将电机14端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值。具体的，控制器11基于最小输入功率算法，将采集到的三相的电流、电压数据先进行乘法运算，计算出各相的瞬时功率，然后对这些数据进行滤波处理，计算出电流、电压数据的有效值U、I及功率值P，再根据功率与电压的关系进行PID运算，通过控制器11自动搜索寻优，输出占空比可调的PWM调制信号，并滤波为0～10V直流电压，对可控硅模块13进行控制，调节可控硅模块13的导通角，并对调节后的电压进行检测，再反馈回控制回路进行纠偏，最终将电机14端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值，从而实现最大限度的节能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电机节能控制系统，其特征在于：包括用于检测电网电压的电压检测模块(1)、用于将所述电压检测模块(1)输出电压信号转换为控制器(11)可接受电压信号的电压互感器(2)、用于检测电网电流的电流检测模块(6)、用于将所述电流检测模块(6)输出电流信号转换为控制器(11)可接受电流信号的电流互感器(7)、用于对电压互感器(2)输出的电压信号进行放大处理的电压信号放大器(3)、用于对电压信号放大器(3)输出的电压信号进行滤波处理的电压信号滤波器(4)、用于将电压信号滤波器(4)输出的电压信号转换为数字信号的第一模数转换电路(5)、用于对电流互感器(7)输出的电流信号进行放大处理的电流信号放大器(8)、用于对电流信号放大器(8)输出的电流信号进行滤波处理的电流信号滤波器(9)、用于将电流信号滤波器(9)输出的电流信号转换为数字信号的第二模数转换电路(10)，所述控制器(11)接收所述第一模数转换电路(5)和第二模数转换电路(10)输出信号后分析计算并对可控硅模块(13)进行控制以调节可控硅模块(13)的导通角，所述控制器(11)的输出端接有功率驱动模块(12)，所述功率驱动模块(12)与可控硅模块(13)相接，所述可控硅模块(13)与电机(14)相接；所述控制器(11)的输入端还接有用于检测调节后的电压以进行纠偏的反馈电压检测模块(15)，所述控制器(11)根据所述反馈电压检测模块(15)进一步将电机(14)端电压调节至输出该功率时所需要的最佳电压值。

2.根据权利要求1所述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器(11)接有供电电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器(11)的输入端接有用于实现人机交互的键盘(17)。

4.根据权利要求1所述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器(11)的输出端接有用于显示电压值和电流值的显示器(16)。

5.根据权利要求1所述的一种电机节能控制系统，其特征在于：所述控制器(11)为单片机。