CN205356160U - 一种高效变频节电器 - Google Patents
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Abstract
一种高效变频节电器，涉及节电技术领域，其电路包括变频器，变频器包括依次连接的整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路和逆变电路，还包括温度传感器和控制器，逆变电路包括开关管，温度传感器置于开关管上，温度传感器与控制器连接，控制器根据开关管的温度控制开关管的开关频率；变频器还包括与电机连接的第一测速器和与负载连接的第二测速器，第一测试器和第二测速器分别于控制器连接，本实用新型供软件工程师在控制器编入软件后，通过温度传感器感应开关管的温度，将该温度传至控制器，控制器根据温度控制开关管的开和关的频率，就可减少开关管的发热量，进而提高变频器的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及节电技术领域，特别是涉及一种高效变频节电器。
背景技术
为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。电机不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，可用来调整电机的运行速度从而起到节能的作用。
现有技术的变频器的节电效果还有一定的提升空间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种高效变频节电器，该高效变频节电器供软件工程师编程后，可提高节电的效率。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供一种高效变频节电器，包括变频器，变频器包括依次连接的整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路和逆变电路，还包括温度传感器和控制器，逆变电路包括开关管，温度传感器置于开关管上，温度传感器与控制器连接，控制器根据开关管的温度控制开关管的开关频率；
变频器还包括与电机连接的第一测速器和与负载连接的第二测速器，第一测试器和第二测速器分别于控制器连接。
高效变频节电器还包括控制柜，变频器置于控制柜内部，控制柜包括进风口和出风口，进风口设有滤网，出风口设有冷却风扇。
整流电路包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6组成的整流桥。
限流电路包括并联的电阻R、开关MC和二极管D。
滤波电路包括电容CP、电容CN、电阻RP和电阻RN，电容CP的一端与限流电路的第一输出端和电阻RP的一端连接，电容CP的另一端与电容CN的一端、电阻RN的另一端、电阻RP的另一端连接，电容CN的另一端与电阻RN的另一端连接。
制动电路包括电阻RB、二极管D7和三极管Q7，电阻RB与二极管D7并联后接三极管Q7的集电极，二级管D7的负极与滤波电路的第一输出端连接，三极管Q7的发射极与滤波电路的第二输出端连接。
逆变电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6，续流二极管D8和开关管Q1并联，续流二极管D9和开关管Q2并联，续流二极管D10和开关管Q3并联，续流二极管D11和开关管Q4并联，续流二极管D12和开关管Q5并联，续流二极管D13和开关管Q6并联，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与三极管Q4的发射极、三极管Q6的发射极连接，三极管Q4的集电极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q1的集电极与三极管Q3的集电极、三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极与三极管Q6的集电极连接。
本实用新型的有益效果：变频器的发热主要来自于开关管，开关管的发热主要集中在开和关的瞬间。因此开关频率高则变频器的发热量就大，本实施例供软件工程师在控制器编入软件后，通过温度传感器感应开关管的温度，将该温度传至控制器，控制器根据温度控制开关管的开和关的频率，就可减少开关管的发热量，进而提高变频器的效率；同时还通过第一测速器和第二测速器分别测试电机的转速和负载的转速，控制器计算两个转速，再综合电机的效率曲线、负载的效率曲线与变频器的效率曲线，通过控制器计算得出系统每秒的最佳效率点，再给变频器输出一个信号，使变频器输出给电机一个最佳的频率点，从而用最小的电能做出最大的有用功，进而提高变频器的效率，更加节能。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的一种高效变频节电器的整体结构示意图。
图2是本实用新型的一种高效变频节电器的局部电路示意图。
图中包括有：
整流电路1；
限流电路2；
滤波电路3；
制动电路4；
逆变电路5；
温度传感器6；
控制器7。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实施例的一种高效变频节电器，如图1所示，包括变频器，变频器包括依次连接的整流电路1、限流电路2、滤波电路3、制动电路4和逆变电路5，还包括温度传感器6和控制器7，逆变电路5包括开关管，温度传感器6置于开关管上，温度传感器6与控制器7连接，控制器7根据开关管的温度控制的开关频率；变频器还包括与电机连接的第一测速器和与负载连接的第二测速器，第一测试器和第二测速器分别于控制器7连接。
变频器的发热主要来自于开关管，开关管的发热主要集中在开和关的瞬间。因此开关频率高则变频器的发热量就大，本实施例供软件工程师在控制器7编入软件后，通过温度传感器6感应开关管的温度，将该温度传至控制器7，控制器7根据温度控制开关管的开和关的频率，就可减少开关管的发热量，进而提高变频器的效率；同时还通过第一测速器和第二测速器分别测试电机的转速和负载的转速，控制器7计算两个转速，再综合电机的效率曲线、负载的效率曲线与变频器的效率曲线，通过控制器7计算得出系统每秒的最佳效率点，再给变频器输出一个信号，使变频器输出给电机一个最佳的频率点，从而用最小的电能做出最大的有用功，进而提高变频器的效率，更加节电。
高效变频节电器还包括控制柜，变频器置于控制柜内部，控制柜包括进风口和出风口，进风口设有滤网，可防止灰尘进入变频器，提高变频器的散热能力，进而提高节电效果，出风口设有冷却风扇，变频器散热好，节电效果也好。
如图2所示，整流电路1包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6组成的整流桥。
限流电路2包括并联的电阻R、开关MC和二极管D。
滤波电路3包括电容CP、电容CN、电阻RP和电阻RN，电容CP的一端与限流电路2的第一输出端和电阻RP的一端连接，电容CP的另一端与电容CN的一端、电阻RN的另一端、电阻RP的另一端连接，电容CN的另一端与电阻RN的另一端连接。
制动电路4包括电阻RB、二极管D7和三极管Q7，电阻RB与二极管D7并联后接三极管Q7的集电极，二级管D7的负极与滤波电路3的第一输出端连接，三极管Q7的发射极与滤波电路3的第二输出端连接。
逆变电路5包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6，续流二极管D8和开关管Q1并联，续流二极管D9和开关管Q2并联，续流二极管D10和开关管Q3并联，续流二极管D11和开关管Q4并联，续流二极管D12和开关管Q5并联，续流二极管D13和开关管Q6并联，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与三极管Q4的发射极、三极管Q6的发射极连接，三极管Q4的集电极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q1的集电极与三极管Q3的集电极、三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极与三极管Q6的集电极连接。
整流电路1的作用是把交流电源转换成直流电源，三相电压为380V时，整流后峰值为电压537V，平均电压为515V，最高不能超过760V。
整流电路1与滤波电路3之间的限流电路2的作用是：当变频器刚拉入电源的瞬间，将有一个很大的冲击电流经整流电路1流向滤波电路3，使整流电路1可能因此而受损坏，如果电容量很大，不会使电源电压瞬间下降而形成对电网的干扰；MC为短路开关，与充电电阻R并联，如果充电电阻R长期接在电路中，会影响母线电压和变频器输出电压的大小，所以，当母线电压增大到一定程度时，短路开关MC接通把充电电阻短接，就可以避免以上的情况发生，提高变频器的节电能力。
开关管一般使用IGBT管。
续流二极管的作用是为电机绕组的无功电流提供返回通道，为再生电能反馈提供通道；为寄生电感在逆变过程中释放能量提供通道。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种高效变频节电器，其特征在于：包括变频器，变频器包括依次连接的整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路和逆变电路，还包括温度传感器和控制器，逆变电路包括开关管，温度传感器置于开关管上，温度传感器与控制器连接，控制器根据开关管的温度控制开关管的开关频率；
变频器还包括与电机连接的第一测速器和与负载连接的第二测速器，第一测试器和第二测速器分别于控制器连接。
2.如权利要求1所述的一种高效变频节电器，其特征在于：高效变频节电器还包括控制柜，变频器置于控制柜内部，控制柜包括进风口和出风口，进风口设有滤网，出风口设有冷却风扇。
3.如权利要求1所述的一种高效变频节电器，其特征在于：整流电路包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6组成的整流桥。
4.如权利要求1所述的一种高效变频节电器，其特征在于：限流电路包括并联的电阻R、开关MC和二极管D。
5.如权利要求1所述的一种高效变频节电器，其特征在于：滤波电路包括电容CP、电容CN、电阻RP和电阻RN，电容CP的一端与限流电路的第一输出端和电阻RP的一端连接，电容CP的另一端与电容CN的一端、电阻RN的另一端、电阻RP的另一端连接，电容CN的另一端与电阻RN的另一端连接。
6.如权利要求1所述的一种高效变频节电器，其特征在于：制动电路包括电阻RB、二极管D7和三极管Q7，电阻RB与二极管D7并联后接三极管Q7的集电极，二级管D7的负极与滤波电路的第一输出端连接，三极管Q7的发射极与滤波电路的第二输出端连接。
7.如权利要求1所述的一种高效变频节电器，其特征在于：逆变电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6，续流二极管D8和开关管Q1并联，续流二极管D9和开关管Q2并联，续流二极管D10和开关管Q3并联，续流二极管D11和开关管Q4并联，续流二极管D12和开关管Q5并联，续流二极管D13和开关管Q6并联，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与三极管Q4的发射极、三极管Q6的发射极连接，三极管Q4的集电极与三极管Q3的发射极连接，三极管Q1的集电极与三极管Q3的集电极、三极管Q5的集电极连接，三极管Q5的发射极与三极管Q6的集电极连接。
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