CN214756136U - 一种电机节能装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机节能装置，属于节能改造技术领域，本申请的装置包括：输入开关、准正弦波电源主机以及输出开关模块；其中，来自外部的市电通过所述输入开关接入所述准正弦波电源主机的输入接口；所述准正弦波电源主机的输出接口通过所述输出开关模块连接外部电机。本申请的装置通过输入开关及输出开关模块接入并设置在供电侧和电机之间，通过装置中设置的准正弦波电源主机，基于准正弦波技术，将外部输入的市电转换为准正弦波供电电流，从而方便实现电机的节能改造。

Description

一种电机节能装置

技术领域

本申请属于节能改造技术领域，具体涉及一种电机节能装置。

背景技术

正弦波是频率成分单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。理想情况下，供电电网中交流电的波形即为频率为50Hz的正弦波形。

修正弦波(quasi-sinusoid)是2005年公布的航天科学技术名词，修正弦波也叫准正弦波、QS波(后文统称为准正弦波)。准正弦波是一种介于正弦波和方波之间的一种波形，其输出波形处于正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔，但准正弦波的波形仍然是由折线组成，属于方波范畴。工程实践中，可基于准正弦波逆变器生成准正弦波并输出。一般来讲，如果对用电质量要求不是很高，采用准正弦波供电能够满足大部分用电设备的需求。但由于准正弦波本质是存在谐波失真的，在运行精密设备时会出现问题，也会对通讯设备造成高频干扰。

针对准正弦波的研究实验表明，准正弦波相较正弦波，由于波形细微的差异，在不影响电动机正常运转情况下，可实现节能的效果，提升电动机效率。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电机节能装置，基于准正弦波技术，来方便实现电机的节能改造。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请提供一种电机节能装置，该装置包括：输入开关、准正弦波电源主机以及输出开关模块；其中，

来自外部的市电通过所述输入开关接入所述准正弦波电源主机的输入接口；

所述准正弦波电源主机的输出接口通过所述输出开关模块连接外部电机。

可选地，所述输出开关模块包括第一开关器件、第二开关器件以及双电源切换控制器；

所述第一开关器件的输入端与所述准正弦波电源主机的输出接口相连接，所述第二开关器件的输入端与所述输入开关的输出接口相连接，所述第一开关器件的输出端与所述第二开关器件的输出端并接后连接所述外部电机；

所述双电源切换控制器分别与所述第一开关器件、所述第二开关器件电连接，用于在所述准正弦波电源主机异常时，触发所述第一开关器件和所述第二开关器件进行开关状态切换。

可选地，

所述输入开关为断路器；

所述第一开关器件和所述第二开关器件均为交流接触器，所述双电源切换控制器为PLC控制器；

所述双电源切换控制器根据接收到的切换触发信号，通过中间继电器触发所述第一开关器件和所述第二开关器件动作，以实现开关状态切换。

可选地，所述切换触发信号通过外部手动触发开关产生并输入所述双电源切换控制器。

可选地，所述切换触发信号由所述准正弦波电源主机生成并输入所述双电源切换控制器。

可选地，还包括工作模式指示灯和输出指示灯；

所述工作模式指示灯连接在所述双电源切换控制器的指示输出端，所述输出指示灯连接在所述第一开关器件的输出端与所述第二开关器件的输出端的并接处。

可选地，所述输出开关模块为定制的双电源切换开关，用于实现装置的准正弦波电源输出或市电输出；

所述定制的双电源切换开关的第一输入端连接所述准正弦波电源主机的输出接口，所述定制的双电源切换开关的第二输入端连接所述输入开关的输出接口，所述定制的双电源切换开关的输出端连接所述外部电机。

可选地，还包括电能监测显示屏，所述电能监测显示屏的输入端通过保护熔断器与所述输入开关的输出接口相连接。

可选地，还包括与所述电能监测显示屏电连接的无线数传模块。

可选地，所述准正弦波电源主机基于准正弦波逆变器实现，用于产生并输出准正弦波供电电流。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本申请的装置通过输入开关及输出开关模块接入并设置在供电侧和电机之间，通过装置中设置的准正弦波电源主机，基于准正弦波技术，将外部输入的市电转换为准正弦波供电电流，从而方便实现电机的节能改造。

本实用新型的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例提供的电机节能装置的构成示意说明图；

图2为本申请一个实施例提供的电机节能装置的应用示意说明图；

图3为本申请一个实施例提供的电机节能装置的原理接线示意说明图。

图中，110-输入开关；120-准正弦波电源主机；

130-输出开关模块；130a-第一开关器件；130b-第二开关器件；130c-双电源切换控制器；

140a-市电模式指示灯；140b-节电模式指示灯；140c-自动模式指示灯；150-输出指示灯；160-电能监测显示屏；170-无线数传模块。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

如背景技术所述，针对准正弦波的研究实验表明，准正弦波相较正弦波，由于波形细微的差异，在不影响电动机正常运转情况下，可实现节能的效果，提升电动机效率。

而在实际的生产生活中，各种场景下电机(电动机)应用广泛，例如酒店场景中：冷冻泵、冷却泵、空调预热回收系统、送风系统等；冶金钢铁行业中：锅炉鼓风机、冷却泵、清洗泵、除尘风机、制氧系统等；化工行业：水泵、油泵输送系统、除尘风机、锅炉风机系统等；食品制药行业：水泵、空调系统、冷却水泵、锅炉风机系统等；矿山企业：破碎机、粉碎机、送料机、研磨机、搅拌机、升降机、输送机等。很多场景下，这些电机应用对供电要求不高，可以采用准正弦波技术对这些电机进行节能改造，达到降低能耗，节省用电成本的目的。针对于此，本申请提出一种电机节能装置，来方便实现对电机的节能改造。

实施例一

如图1、图2所示，在该实施例中，本申请提出的电机节能装置包括：

输入开关110、准正弦波电源主机120以及输出开关模块130；

该实施例中，该电机节能装置设置在电机供电侧(图2中左侧)和进行节能改造实施的电机之间；来自外部的市电(该实施例中为三相380V交流电)通过输入开关110接入准正弦波电源主机120的输入接口；准正弦波电源主机120的输出接口通过输出开关模块130连接外部电机。

需要说明的是，这里的准正弦波电源主机120基于准正弦波逆变器实现，用于产生并输出准正弦波供电电流。本领域技术人员容易理解的是，基于准正弦波逆变器的准正弦波电源主机与变频器类似，均是基于整流器和逆变器实现输出所需供电电流，该组件涉及的相关技术资料可现于现有公开技术资料，本申请在此对其就不进行进一步说明了。

本申请的节电装置通过输入开关及输出开关模块接入并设置供电侧和电机之间，通过装置中设置的准正弦波电源主机，基于准正弦波技术，将外部输入的市电转换为准正弦波供电电流，从而方便实现电机的节能改造。

实施例二

如图3所示，为实施例二中电机节能装置的原理接线示意说明图。

该实施例中，电机节能装置包括输入开关110、准正弦波电源主机120以及输出开关模块；

由于实际中可能存在装置节电功能故障而导致电机设备不能使用的情况，针对于此，为确保该种情况不影响企业的正常生产经营，该实施例中电机节能装置具有旁路运行功能；

为此具体的，如图3所示，输出开关模块包括第一开关器件130a、第二开关器件130b以及双电源切换控制器130c；

第一开关器件130a的输入端与准正弦波电源主机120的输出接口相连接(连接线为x7、x8、x9)，第二开关器件130b的输入端与输入开关110的输出接口相连接(连接线为x4、x5、x6)，第一开关器件130a的输出端与第二开关器件130b的输出端并接(连接线x10、x11、x12，与x13、x14、x15分别对应并接)后连接外部电机(图3中Motor)；

双电源切换控制器130c分别与第一开关器件130a、第二开关器件130b电连接(图3中未示出)，用于在准正弦波电源主机120异常时，触发第一开关器件130a和第二开关器件130b进行开关状态切换；

容易理解的，这里的开关状态切换指：当装置节电功能正常时，第一开关器件130a接通、第二开关器件130b断开；而当装置故障，进行旁路运行时，开关状态切换为第一开关器件130a断开、第二开关器件130b接通。

举例而言，该实施例中，输入开关110为断路器，第一开关器件130a和第二开关器件130b均为交流接触器，双电源切换控制器130c为PLC控制器；

双电源切换控制器130c根据接收到的切换触发信号，通过中间继电器(图3中未示出)触发第一开关器件130a和第二开关器件130b动作，以实现开关状态切换。

进一步的，这里的切换触发信号通过外部手动触发开关产生并输入双电源切换控制器130c，如该实施例中，相关人员通过操作图3中节电模式开关SB2、市电模式开关SB3来产生所需触发信号。

而作为一种具体的实施方式，当选型的准正弦波电源主机具有异常输出功能时，可采用该异常输出信号作为触发信号，即切换触发信号由准正弦波电源主机120生成并输入双电源切换控制器(图3中未示出)，为便于与前文中提到的手动触发模式区别，实际实施中可通过设置手动/自动模式切换开关(如图3中SB1)来进行不同模式的控制。

该实施例中，为便于相关人员直观了解装置的工作状态，电机节能装置还包括工作模式指示灯(如图3中的市电模式指示灯140a、节电模式指示灯140b、自动模式指示灯140c)和输出指示灯150；

如图3所示，该实施例中，工作模式指示灯连接在双电源切换控制器130c的指示输出端(包括双电源切换控制器的305，303，201)，输出指示灯150连接在第一开关器件130a的输出端与第二开关器件130b的输出端的并接处。容易理解的是，作为一种电气装置，该电机节电装置可采用机柜结构，相关指示灯和操作开关设置于机柜的前面板。

此外，作为一种优选的实施方式，为实现旁路运行功能，输出开关模块130还可采用定制的双电源切换开关(一种响应速度更快的集成功能部件，具有三端强电接口)，来实现装置的准正弦波电源输出或市电输出；

该定制的双电源切换开关的第一输入端连接准正弦波电源主机的输出接口，该定制的双电源切换开关的第二输入端连接输入开关的输出接口，该定制的双电源切换开关的输出端连接外部电机。

该实施例中，如图3所示，装置还包括电能监测显示屏160，电能监测显示屏160的输入端通过保护熔断器(图3中FU1-3)与输入开关110的输出接口(图3中x1、x2、x3接线处)相连接。电能监测显示屏主要用于用电电量的计量及显示，方便用户了解节能改造的效果。

进一步的，为方便对节能改造设备的管理，该实施例中，装置还包括与电能监测显示屏160电连接的无线数传模块170，以便于相关用电数据的上传，方便后台管理服务器对相关数据的统计管理。

此外，本领域技术人员容易理解的是，该实施例中的装置还包括基于实际具体需求而设置的相关周边辅助器件，如图3中开关电源PS，用于为装置的一些组件提供工作电源；如为便于检修而设置的机柜照明灯LB；为保证开关切换安全的辅助延时继电器JST及其触点KT；双电源切换控制器130c的取电支路上的空开QF11、QF12，及相应的保护熔断器FU4等，这些具体设置不影响装置核心功能的实现，本申请这里对此就不进行进一步说明了。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机节能装置，其特征在于，包括：输入开关、准正弦波电源主机以及输出开关模块；其中，

来自外部的市电通过所述输入开关接入所述准正弦波电源主机的输入接口；

所述准正弦波电源主机的输出接口通过所述输出开关模块连接外部电机。

2.根据权利要求1所述的电机节能装置，其特征在于，所述输出开关模块包括第一开关器件、第二开关器件以及双电源切换控制器；

所述第一开关器件的输入端与所述准正弦波电源主机的输出接口相连接，所述第二开关器件的输入端与所述输入开关的输出接口相连接，所述第一开关器件的输出端与所述第二开关器件的输出端并接后连接所述外部电机；

所述双电源切换控制器分别与所述第一开关器件、所述第二开关器件电连接，用于在所述准正弦波电源主机异常时，触发所述第一开关器件和所述第二开关器件进行开关状态切换。

3.根据权利要求2所述的电机节能装置，其特征在于，

所述输入开关为断路器；

所述第一开关器件和所述第二开关器件均为交流接触器，所述双电源切换控制器为PLC控制器；

所述双电源切换控制器根据接收到的切换触发信号，通过中间继电器触发所述第一开关器件和所述第二开关器件动作，以实现开关状态切换。

4.根据权利要求3所述的电机节能装置，其特征在于，所述切换触发信号通过外部手动触发开关产生并输入所述双电源切换控制器。

5.根据权利要求3所述的电机节能装置，其特征在于，所述切换触发信号由所述准正弦波电源主机生成并输入所述双电源切换控制器。

6.根据权利要求2所述的电机节能装置，其特征在于，还包括工作模式指示灯和输出指示灯；

所述工作模式指示灯连接在所述双电源切换控制器的指示输出端，所述输出指示灯连接在所述第一开关器件的输出端与所述第二开关器件的输出端的并接处。

7.根据权利要求1所述的电机节能装置，其特征在于，所述输出开关模块为定制的双电源切换开关，用于实现装置的准正弦波电源输出或市电输出；

所述定制的双电源切换开关的第一输入端连接所述准正弦波电源主机的输出接口，所述定制的双电源切换开关的第二输入端连接所述输入开关的输出接口，所述定制的双电源切换开关的输出端连接所述外部电机。

8.根据权利要求1所述的电机节能装置，其特征在于，还包括电能监测显示屏，所述电能监测显示屏的输入端通过保护熔断器与所述输入开关的输出接口相连接。

9.根据权利要求8所述的电机节能装置，其特征在于，还包括与所述电能监测显示屏电连接的无线数传模块。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电机节能装置，其特征在于，所述准正弦波电源主机基于准正弦波逆变器实现，用于产生并输出准正弦波供电电流。

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