CN205490280U - 一种节能电机控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种节能电机控制装置，包括电机、负载监测模块、采样模块、CPLD、微控制器和驱动模块，所述负载监测模块输入端连接电机的输出轴，所述负载监测模块的输出端连接采样模块的输入端，所述采样模块的输出端连接CPLD输入端，所述CPLD的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器的输出端连接驱动模块输入端，所述驱动模块的输出端连接电机的输入端。本实用新型的有益效果是结构简单，能够实现电机的有效节能。
Description
技术领域
本实用新型属于电机节能技术领域，尤其是涉及一种节能电机控制装置。
背景技术
在电机拖动系统中，往往以最高负载量加上裕量来设计参数及选型，而在实际的运行中，相当部分的电机并非满载运行，而是工作于满电压、满速度但是负载却较小的状态。
对于变负载运行的电机，在正常工作的同时，也会有很大的节电空间。因为，负载的变化会随着实际需求变化，而电机的输入功率却不能随之做出调整，即通常所说的“大马拉小车”。
由电机设计和运行特性可以知道，在普通电机控制模式下，电机在满载运行时效率最高。在相对轻载运行时电机因输入电压、频率远大于实际需要值而产生大量的电能无效损耗；在变频器控制模式下，电机输入电压、频率相对大于实际需要值从而产生相应电能无效损耗。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术不足，提供一种节能电机控制装置，结构简单，能够实现电机的有效节能。
本实用新型的技术方案是：一种节能电机控制装置，包括电机、负载监测模块、采样模块、CPLD、微控制器和驱动模块，所述负载监测模块输入端连接电机的输出轴，所述负载监测模块的输出端连接采样模块的输入端，所述采样模块的输出端连接CPLD输入端，所述CPLD的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器的输出端连接驱动模块输入端，所述驱动模块的输出端连接电机的输入端。
进一步，所述采样模块由滤波器、电信号放大器和A/D转换器依次连接构成，所述滤波器与负载监测模块的输出端连接，所述A/D转换器的输出端与CPLD输入端连接。
进一步，所述微控制器还连接有显示模块，所述显示模块用于显示电机的运行状态。
进一步，所述驱动模块包括双向可控硅。
进一步，所述微控制器采用TMS320F2812。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，通过控制器根据负载对电机自适应矢量控制的方式，来实时调整电机的输入功率，使电机得到与其即时负 载最相适应的电压，从而保证电机始终在最佳节能状态下运行，从而有效地节约了宝贵的电能。
附图说明
图1是本实用新型的原理结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
如图1本实用新型的原理结构示意图所示，本实用新型提供一种节能电机控制装置，包括电机、负载监测模块、采样模块、CPLD、微控制器和驱动模块，所述负载监测模块输入端连接电机的输出轴，所述负载监测模块的输出端连接采样模块的输入端，所述采样模块的输出端连接CPLD输入端，所述CPLD的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器的输出端连接驱动模块输入端，所述驱动模块的输出端连接电机的输入端。
所述采样模块由滤波器、电信号放大器和A/D转换器依次连接构成，所述滤波器与负载监测模块的输出端连接，所述A/D转换器的输出端与CPLD输入端连接。所述微控制器还连接有显示模块，所述显示模块用于显示电机的运行状态。所述驱动模块包括双向可控硅。所述微控制器采用TMS320F2812。
本实例的工作过程：本实用新型提供的节能电机控制装置，在电机的输出轴上设置负载监测模块，通过负载监测模块来监测电机负载的大小，并将实时监测到的信号传送给采样模块，采样模块中依次连接的滤波器、电信号放大器和A/D转换器分别对信号进行滤波，电信号放大和信号转换后发送给CPLD，CPLD利用电机负载的大小经过运算得到电机的有功功率、无功功率、功率因数、电量(KWH)等信号，CPLD可以进行多次编程，进而实时调整电机的输入功率的智能控制信号并输出至微控制器，微控制器依据智能控制信号产生控制时序并输出至驱动模块；由驱动模块驱动电机依据控制时序工作，使电机得到与其即时负载最相适应的电压，降低电能损耗，提高电能的利用率，延长电机的使用寿命。
所述驱动模块包括双向可控硅，利用双向可控硅的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路，且具有寿命长，灵敏度高，开关速度快等优点。
在本技术方案中，给电机输入的电功率被转换成为负载设备需要的机械出力和电机自身的损耗两部分。电机自身的损耗又由磁铁的「铁损」、导线的「铜损」及轴承摩擦、风扇的机械损组成。CPLD通过负载监测模块监测电机负载率的变化，根据负载的实际需 求，实时调整电机的输入功率，保证电机在最小电流和最佳电压的节能状态下运行。电机电流和电压的最小化就可以使电机自身的「铁损」和「铜损」减到最小，实现在节能运行的同时减少电机的发热，并大大延长电机的使用寿命。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种节能电机控制装置，其特征在于：包括电机、负载监测模块、采样模块、CPLD、微控制器和驱动模块，所述负载监测模块输入端连接电机的输出轴，所述负载监测模块的输出端连接采样模块的输入端，所述采样模块的输出端连接CPLD输入端，所述CPLD的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器的输出端连接驱动模块输入端，所述驱动模块的输出端连接电机的输入端。
2.根据权利要求1所述的节能电机控制装置，其特征在于：所述采样模块由滤波器、电信号放大器和A/D转换器依次连接构成，所述滤波器与负载监测模块的输出端连接，所述A/D转换器的输出端与CPLD输入端连接。
3.根据权利要求1所述的节能电机控制装置，其特征在于：所述微控制器还连接有显示模块，所述显示模块用于显示电机的运行状态。
4.根据权利要求1所述的节能电机控制装置，其特征在于：所述驱动模块包括双向可控硅。
5.根据权利要求1所述的节能电机控制装置，其特征在于：所述微控制器采用TMS320F2812。
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| CN201620042023.3U CN205490280U (zh) | 2016-01-18 | 2016-01-18 | 一种节能电机控制装置 |
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| CN (1) | CN205490280U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107294064A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-10-24 | 合肥锦和信息技术有限公司 | 一种提高电动机安全节能性能的管控系统 |
-
2016
- 2016-01-18 CN CN201620042023.3U patent/CN205490280U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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