CN205249110U - 一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，包括相控节电器、与相控节电器相连的市电电源。相控节电器包括：变压器、微处理器、可控硅光耦串联隔离触发控制电路。可控硅光耦串联隔离触发控制电路包括：信号输入模块、电源触发信号模块、信号滤波返回模块、信号放大模块、至少两个光耦系统单元、触发可控硅模块、可控硅保护电路模块。本实用新型通过在节电器上设置可控硅光耦隔离触发控制电路，从而帮助电机达到耐高压的目的，并且改善了大功率电机的信号隔离效果以及数据反应速度快特点的目的。

Description

一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器

技术领域

本实用新型涉及一种节电器，尤其涉及一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器。

背景技术

节电器一般分为照明灯具类节电器和各动力类节电器。采用高压滤波和能量吸收技术，自动吸收高压动力设备反向电势的能量，并不断回馈返还给负载，节省了用电设备从高压电网上吸取的这部分电能。另一方面利用国际先进的高压电参数优化技术、正弦波跟踪技术及纳米技术和组件，抑制和减少供电线路中的冲击电流、瞬变及高次谐波的产生,净化电源、提高高压电网的供电品质,大幅降低线路损耗及动力设备的铜损和铁损，提高高压用电设备的使用寿命和做功效率，在使用过程中既节省了电能又可大幅降低设备运营成本及保护用电器。

现有技术中，电机相控节电器不能很好地适用于大功率电机信号隔离，且在高压环境在运行会容易出现电机损坏等问题。

因此，设计出一种适用于大功率电机信号隔离，且在高压环境在运行也不会出现电机损坏的电机相控节电器是业界亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，该相控节电器可以实现大功率电机信号隔离，且在高压环境在运行也不会出现电机损坏的优势。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，包括相控节电器、与相控节电器相连的市电电源。所述相控节电器包括：变压器，所述变压器与市电电源相连接。微处理器，所述微处理器与变压器相连接。可控硅光耦串联隔离触发控制电路，所述可控硅光耦串联隔离触发控制电路与微处理器相连接。所述可控硅光耦串联隔离触发控制电路包括：信号输入模块。电源触发信号模块，所述电源触发信号模块与信号输入模块相连。信号滤波返回模块，所述信号滤波返回模块与电源触发信号模块串联。信号放大模块，所述信号放大模块与信号滤波返回模块串联。至少两个光耦系统单元，所述光耦系统单元输入端的一端与信号放大模块串联。触发可控硅模块，所述触发可控硅模块与光耦系统单元输入端的另一端串联。可控硅保护电路模块，所述可控硅保护电路模块与光耦系统单元输出端串联。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述电源触发信号模块包括：集成电路芯片IC1。电阻R1，所述电阻R1与集成电路芯片IC1并联。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述光耦系统单元包括：一光耦TL1。一电阻R2，所述电阻R2与光耦TL1并联形成一个光耦系统单元。所述每两个光耦系统单元之间为互相串联。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述可控硅保护电路模块包括：信号取样模块，所述信号取样模块与光耦系统单元的输出端串联。压敏电阻模块，所述压敏电阻模块与信号取样模块连接。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述信号取样模块包括：二极管模块，所述二极管模块至少包括D3和D4两个正反相对应串联连接的二极管。电阻模块，所述电阻模块至少包括两个电阻R7和R8串联连接。二极管电阻模块，所述二极管电阻模块至少包括D1和D2两个正反相对应的二极管且R9和R10两个电阻互相串联。电感模块，所述电感模块包括电容C1与电阻R6互相串联。

其中，二极管模块、电阻模块与二极管电阻模块互相并联后的电路主干线与电感模块串联连接。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述压敏电阻模块包括：压敏电阻RT1,所述压敏电阻RT1与信号取样模块并联。压敏电阻RT2，所述压敏电阻RT2一端连接于地面另一端连接于二极管电阻模块的电阻R10与二极管D2之间。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述信号取样二极管电阻模块上的电阻R9和R10两边分别设有四个接口；所述电感模块两端设有两个电压取样连接端。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述信号滤波返回模块和信号放大模块为集成电路IC芯片。

在本实用新型中所述三相电机相控节电器的一实施例中，所述触发可控硅模块为电阻R5。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过在节电器上设置可控硅光耦隔离触发控制电路，从而帮助电机达到耐高压的目的，并且改善了大功率电机的信号隔离效果以及数据反应速度快特点的目的。

附图说明

图1是本实用新型带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器整套设备结构框架示意图；

图2是本实用新型带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器的可控硅光耦串联隔离触发控制电路局部示意图；

图3是本实用新型带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器的可控硅光耦串联隔离触发控制电路结构框架示意图；

图4是本实用新型带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器的可控硅保护电路图；

图5是本实用新型带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器的可控硅保护电路结构框架示意图。

其中，附图中符号的简单说明如下：

1～相控节电器；2～市电电源；3～变压器；4～微处理器；5～可控硅光耦串联隔离触发控制电路；6～电机电压同步化检测电路；7～电机电流同步化检测电路；8～电机失速保护电路；9～双向可控硅模块；10～三相电机；501～信号输入模块；502～电源触发信号模块；503～信号滤波返回模块；504～信号放大模块；505～光耦系统单元模块；506～触发可控硅模块；507～可控硅保护电路模块；508～信号取样模块；509～压敏电阻模块；510～二极管模块；511～电阻模块；512～二极管电阻模块；513～电感模块；514～地面。

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合附图对本实用新型进一步进行说明，但不局限于此。

如图1、图3、图4所示，本实用新型提出的一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，包括相控节电器1、与相控节电器相连的市电电源2，相控节电器1包括：变压器3，变压器3与市电电源2相连接。微处理器4，微处理器4与变压器3相连接。可控硅光耦串联隔离触发控制电路5，可控硅光耦串联隔离触发控制电路5与微处理器4相连接。可控硅光耦串联隔离触发控制电路5包括：信号输入模块501，其作用主要是为整个可控硅光耦串联隔离触发控制电路5提供电信号的作用。电源触发信号模块502，电源触发信号模块502与信号输入模块501相连，其作用主要是为了触发电源输入的电信号使之传递的作用。信号滤波返回模块503，即图4中的IC2，信号滤波返回模块503与电源触发信号模块502串联，其主要作用是为了识别电源触发信号模块502传递的信号，并且进行反馈过滤掉一些不必要的信号，从而达到滤波效果。信号放大模块504，即图4中的IC3，信号放大模块504与信号滤波返回模块503串联，其主要是为了将信号滤波返回模块503过滤后传递过来的信号进行放大。至少两个光耦系统单元505，光耦系统单元505输入端的一端与信号放大模块504串联，主要是为了实现在电机负载变化非常大的时候，解决耐高压问题，并且改善了大功率电机的信号隔离效果以及数据反应速度快特点的目的。该实用新型采用三个光耦系统单元505，但不局限于此，还可以为其它个数。触发可控硅模块506，触发可控硅模块506与光耦系统单元505输入端的另一端串联，主要是为了起到升压的作用。可控硅保护电路模块507，可控硅保护电路模块507与光耦系统单元505输出端串联，主要是为了在运行过程中起到对可控硅的保护以及监测取样电压信号是否安全运行的作用。

如图1所示，本实用新型优选一实施例中，该电机相控节电器还包括电机电压同步化检测电路6、电机电流同步化相位角检测电路7和电机失速保护电路8。其中电机电压同步化检测电路6、电机电流同步化相位角检测电路7和电机失速保护电路8分别与微处理器4相连。

如图2、图3所示，本实用新型优选一实施例中，电源触发信号模块502包括：集成电路芯片IC1。电阻R1，电阻R1与集成电路芯片IC1并联，其主要是为了在运行过程中取样的作用。

如图3、图4所示，本实用新型优选一实施例中，光耦系统单元505包括：一光耦TL1。一电阻R2，电阻R2与光耦TL1并联形成一个光耦系统单元，其主要作用是为了达到保护光耦TL1的作用，防止光耦TL1损坏，且还可以达到升压的效果。每两个光耦系统单元之间为互相串联。

如图3、图5所示，本实用新型优选一实施例中，可控硅保护电路模块507包括：信号取样模块508，信号取样模块508与光耦系统单元505的输出端串联。压敏电阻模块509，压敏电阻模块509与信号取样模块508连接，主要作用是为了保护双向可控硅模块9的正常运行。

如图3、图4所示，本实用新型优选一实施例中，信号取样模块508包括：二极管模块510，二极管模块510至少包括D3和D4两个正反相对应串联连接的二极管。电阻模块511，电阻模块511至少包括两个电阻R7和R8串联连接。二极管电阻模块512，二极管电阻模块512至少包括D1和D2两个正反相对应的二极管且R9和R10两个电阻互相串联。电感模块513，电感模块513包括电容C1与电阻R6互相串联，电容C1材料为安规电容，但不局限于此。

其中，二极管模块510、电阻模块511与二极管电阻模块512互相并联后的电路主干线与电感模块513串联连接，而且它们都是起到升压的作用。

如图3、图4、图5所示，本实用新型优选一实施例中，压敏电阻模块509包括：压敏电阻RT1,压敏电阻RT1与信号取样模块508并联。压敏电阻RT2，压敏电阻RT2一端连接于地面514另一端连接于二极管电阻模块的电阻R10与二极管D2之间。

如图3、图5所示，本实用新型优选一实施例中，信号取样二极管电阻模块512上的电阻R9和R10两边分别设有四个接口FAB、M-A、FAA和PHA，其主要作用是为了连接A相双向可控硅模块9，B相和C相工作原理与A相类似。电感模块513两端设有两个电压取样连接端BR2和R18，其主要作用是为了电压取样。

如图3所示，本实用新型优选一实施例中，信号滤波返回模块503和信号放大模块504为集成电路IC芯片。

如图2、图3所示，本实用新型优选一实施例中，触发可控硅模块506为电阻R5。

本实用新型的组装原理为：首先，将带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器连接市电电源；其次，将A、B、C三相双向可控硅模块9一端与带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器上对应的A、B、C三相可控硅光耦串联隔离触发控制电路相连，另一端与三相电机相连，组装完毕。

本实用新型整套设备电信号传输运行原理为：首先，变压器3通过市电电源2传递过来的电流整流滤波输出平滑的电源电压给微处理器4；其次，微处理器4经过检测，没有发现任何故障则会将电信号传递给可控硅光耦串联隔离触发控制电路5、电机电压同步化检测电路6和电机电流同步化检测电路7等各个电路运行；接着，可控硅光耦串联隔离触发控制电路5将电信号分别传递给A相双向可控硅模块9、B相双向可控硅模块9、C相双向可控硅模块9；最后，将A相双向可控硅模块9、B相双向可控硅模块9、C相双向可控硅模块9接收到的信号传递给三相电机10。

本实用新型可控硅光耦串联隔离触发控制电路5的电信号传输运行原理为：首先，将微处理器4传递过来的电信号通过电源触发信号模块502传递给信号滤波返回模块503进行滤波整流为可控硅光耦串联隔离触发控制电路5所需要的电信号；其次，将过滤整流完的电信号传递给信号放大模块504，将电信号进行放大传递给光耦系统单元505；接着，光耦系统单元505以每15个120uS为一个脉冲群将电信号一部分电信号通过触发可控硅模块506升压触发A相可控硅的正和负极，另一部分电信号通过可控硅保护电路模块507升压触发A相可控硅的正和负极,使得A相双向可控硅模块9正常导通运行。B相和C相可控硅光耦串联隔离触发控制电路5的电信号传输运行原理与A相类似。

本实用新型可控硅保护电路模块507的运行原理为：当A相输入电压大于压敏电阻V1时，压敏电阻V1击穿放电，造成可控硅饱和导通，单片机检测到输出没有压差而截止触发保护，B相和C相工作原理与A相类似。当A相触发电压大于压敏电阻V10，压敏电阻V10击穿对地面514放电，造成触发不平衡，可控硅得不到触发信号，单片机反馈信号不正确而截止触发停止工作，保护可控硅，B相和C相工作原理与A相类似。

综上所述：本实用新型通过在节电器上设置可控硅光耦隔离触发控制电路，从而帮助电机达到耐高压的目的，并且改善了大功率电机的信号隔离效果以及数据反应速度快特点的目的。

以上的具体实施例仅用以举例说明本实用新型的构思，本领域的普通技术人员在本实用新型的构思下可以做出多种变形和变化。电机相控节电器可以换成任何具有类似具有该功能的动力类节电器。这些变形和变化均包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，包括相控节电器[1]、与相控节电器相连的市电电源[2]，其特征在于，所述相控节电器[1]包括：

变压器[3]，所述变压器[3]与市电电源[2]相连接；

微处理器[4]，所述微处理器[4]与变压器[3]相连接；

可控硅光耦串联隔离触发控制电路[5]，所述可控硅光耦串联隔离触发控制电路[5]与微处理器[4]相连接；所述可控硅光耦串联隔离触发控制电路[5]包括：

信号输入模块[501]；

电源触发信号模块[502]，所述电源触发信号模块[502]与信号输入模块[501]相连；

信号滤波返回模块[503]，所述信号滤波返回模块[503]与电源触发信号模块[502]串联；

信号放大模块[504]，所述信号放大模块[504]与信号滤波返回模块[503]串联；

至少两个光耦系统单元[505]，所述光耦系统单元[505]输入端的一端与信号放大模块[504]串联；

触发可控硅模块[506]，所述触发可控硅模块[506]与光耦系统单元[505]输入端的另一端串联；

可控硅保护电路模块[507]，所述可控硅保护电路模块[507]与光耦系统单元[505]输出端串联。

2.如权利要求1所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述电源触发信号模块[502]包括：

集成电路芯片IC1；

电阻R1，所述电阻R1与集成电路芯片IC1并联。

3.如权利要求1所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述光耦系统单元[505]包括：

一光耦TL1；

一电阻R2，所述电阻R2与光耦TL1并联形成一个光耦系统单元；所述每两个光耦系统单元[505]之间为互相串联。

4.如权利要求1所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述可控硅保护电路模块[507]包括：

信号取样模块[508]，所述信号取样模块[508]与光耦系统单元[505]的输出端串联；

压敏电阻模块[509]，所述压敏电阻模块[509]与信号取样模块[508]连接。

5.如权利要求4所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述信号取样模块[508]包括：

二极管模块[510]，所述二极管模块[510]至少包括D3和D4两个正反相对应串联连接的二极管；

电阻模块[511]，所述电阻模块[511]至少包括两个电阻R7和R8串联连接；

二极管电阻模块[512]，所述二极管电阻模块[512]至少包括D1和D2两个正反相对应的二极管且R9和R10两个电阻互相串联；

电感模块[513]，所述电感模块[513]包括电容C1与电阻R6互相串联；

其中，二极管模块[510]、电阻模块[511]与二极管电阻模块[512]互相并联后的电路主干线与电感模块[513]串联连接。

6.如权利要求4所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述压敏电阻模块[509]包括：

压敏电阻RT1,所述压敏电阻RT1与信号取样模块[508]并联；

压敏电阻RT2，所述压敏电阻RT2一端连接于地面[514]另一端连接于二极管电阻模块[512]的电阻R10与二极管D2之间。

7.如权利要求4所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述信号取样二极管电阻模块[512]上的电阻R9和R10两边分别设有四个接口；所述电感模块[513]两端设有两个电压取样连接端。

8.如权利要求1所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述信号滤波返回模块[503]和信号放大模块[504]为集成电路IC芯片。

9.如权利要求1所述的带可控硅光耦隔离触发控制电路的电机相控节电器，其特征在于，所述触发可控硅模块[506]为电阻R5。