三功率电动机转换装置制造方法及图纸

三功率电动机转换装置，涉及三功率电机转换领域。解决了上述由于电动机存在负载率低，导致电动机的功率因数和效率低，造成有功电能和无功电能的大量浪费的问题。本实用新型专利技术所述的三功率电动机转换装置是通过三相电流互感器对电源的三相电流进行检测，进而实时获得三功率电动机的负载率，控制器根据三功率电动机的负载率分别控制三个交流接触器的通断，从而实现对三功率电机的三个功率进行转换；断路器为总开关，第一交流接触器动作为高功率档；第二交流接触器动作为中功率档；第三交流接触器动作为低功率档，不仅实现了电动机的大量节能，还能够实现电机软启动以及电机的缺相、过载、过流时自动停止运行。本实用新型专利技术适用于三功率电动机转换。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及三功率电机转换领域。
技术介绍
由于电机应用范围非常广泛然，而绝大部分电机都不同程度地存在负载率低的问题，电动机的功率因数和效率很低，造成有功电能和无功电能的大量浪费。为了解决这个问题，大约在七十年代开始，国内外有关专家对这个问题进行了大量调查和广泛的研究工作，发表了许多论文并申报了专利。综合上述的研究，目前电机的节电方式主要有无功就地补偿、变频调速、星角转换降压、双向可控硅调压等。1、无功就地补偿利用电容进行无功就地补偿节电，主要节约无功电能和线路损耗电能，节电率很低。由于电容无法调节，通常节电效果不超过5％。2、变频调速变频调速可以使电动机调速调压进行节电，节电效果比较明显。但此时电机的转速很低，在很多场合下是不允许的，调速多适用于风机、水泵等。3、星角降压星角降压可以在电动机负载很轻负载率小于33％时节电，且节电效果比较理想。但在电机负载较大负载率大于33％时没有节电效果。据调查大多数情况下，电机的负载率通常在30％～70％之间，星角降压通常无节电效果。4、双向可控硅调压双向可控硅调压是根据电机的负载变化，调节双向可控硅的导通角，输出连续的不同电压值。负载较轻时，电机的输入电压也较低。由于可控硅输出的电压为非正弦波，节电效果根本无法测出，造成电网的大量谐波。
技术实现思路
本技术为了解决上述由于电动机存在负载率低，导致电动机的功率因数和效率低，造成有功电能和无功电能的大量浪费的问题，通过把原电动机改为三功率电动机，并在此基础上提出了一种三功率电动机转换装置。三功率电动机转换装置包括断路器QF、三相电流互感器H、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3和控制器，所述断路器QF的一端分别与外部三相电源连接，断路器QF的另一端与三相电流互感器H的电流信号输入端连接，三相电流互感器H的一次电流信号输出端同时与电机的三相定子绕组U1、V1、W1和第一交流接触器KM1的主触点的一端连接，第一交流接触器KM1的主触点的另一端同时与电机的三相定子绕组U2、V2、W2、第二交流接触器KM2的主触点的一端和第三交流接触器KM3的一端连接，第二交流接触器KM2的主触点的另一端与电机的三相定子绕组U3、V3、W3连接，第三交流接触器KM3的主触点的另一端串联在一起；所述控制器包括第一继电器J1、第二继电器J2和第三继电器J3，所述三相电流互感器H的二次电流输出端与控制器的控制信号输入端连接，所述第一继电器J1的常开触点、第一交流接触器KM1的线圈、第二交流接触器KM2的常闭触点和第三交流接触器KM3的常闭触点依次连接在三相电流互感器H的二次电流输出端和电源零线之间；第二继电器J2的常开触点、第二交流接触器KM2的线圈、第一交流接触器KM1的常闭触点和第三交流接触器KM3的常闭触点依次连接在三相电流互感器H的二次电流输出端和电源零线之间；第三继电器J3的常开触点、第三交流接触器KM3的线圈、第一交流接触器KM1的常闭触点和第二交流接触器KM2的常闭触点依次连接在三相电流互感器H的二次电流输出端和电源零线之间。所述控制器还包括控制电路、A相电流检测电路、B相电流检测电路、C相电流检测电路和AD转换器，所述A相电流检测电路、B相电流检测电路和C相电流检测电路的电路结构相同，其中A相电流检测电路包括放大电路和AC-DC转换电路，放大电路的电流信号输入端与三相电流互感器的A相电流信号输出端连接，放大电路的电流信号输出端与AC-DC转换电路的交流电信号输入端连接，AC-DC转换电路的直流电信号输出端与AD转换器的A相模拟信号输入端连接，AD转换器的数字信号输出端与控制电路的数字信号输入端连接。所述控制器还包括高功率驱动单元、中功率驱动单元和低功率驱动单元，所述高功率驱动单元、中功率驱动单元和低功率驱动单元的电路结构相同，所述高功率驱动单元包括驱动电路、隔离电路和继电器，所述驱动电路的高功率驱动信号输入端与控制电路的高功率驱动信号输出端连接，驱动电路的高功率驱动信号输出端与隔离电路的高功率驱动信号输入端连接，隔离电路的高功率驱动信号输出端与继电器的线圈连接。所述控制器还包括启停电路，所述启停电路包括启动按钮、启动隔离电路、停止按钮和停止隔离电路，所述启动按钮与启动隔离电路连接后与控制电路的启动信号输入端连接，停止按钮与停止隔离电路连接后与控制电路的停止信号输入端连接。有益效果：本技术所述的三功率电动机转换装置是通过三相电流互感器对电源的三相电流进行检测，进而实时获得三功率电动机的负载率，控制器根据三功率电动机的负载率分别控制三个交流接触器的通断，从而实现对三功率电机的三个功率进行转换；断路器QF为总开关，第一交流接触器KM1动作为高功率档；第二交流接触器KM2动作为中功率档；第三交流接触器KM3动作为低功率档；当三功率电动机负载率大于65％时，三功率电动机在高功率下运行；当三功率电动机负载率在35％-65％时，三功率电动机在中功率下运行；当三功率电动机负载率小于35％时，三功率电动机在低功率下运行；不仅实现了电动机的大量节能，还能够实现电机软启动以及电机的缺相、过载、过流时自动停止运行。附图说明图1为本技术所述的三功率电动机转换装置的电气原理示意图；图2为本技术所述的三功率电动机转换装置的控制器的电气原理示意图；图3为放大电路2的电路图；图4为AC-DC转换电路3的电路图；图5为驱动电路4的电路图；图6为隔离器5的电路图；图7为启动隔离器9的电路图。具体实施方式具体实施方式一、结合图1和图2说明本具体实施方式，本具体实施方式所述的三功率电动机转换装置包括断路器QF、三相电流互感器H、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3和控制器，所述断路器QF的一端分别与外部三相电源连接，断路器QF的另一端与三相电流互感器H的电流信号输入端连接，三相电流互感器H的一次电流信号输出端同时与电机的三相定子绕组U1、V1、W1和第一交流接触器KM1的主触点的一端连接，第一交流接触器KM1的主触点的另一端同时与电机的三相定子绕组U2、V2、W2、第二交流接触器KM2的主触点的一端和第三交流接触器KM3的一端连接，第二交流接触器KM2的主触点的另一端与电机的三相定子绕组U3、V3、W3连接，第三交流接触器KM3的主触点的另一端串联在一起；所述控制器包括第一继电器J1、第二继电器J2和第三继电器J3，所述三本文档来自技高网...

【技术保护点】
三功率电动机转换装置，其特征在于，它包括断路器(QF)、三相电流互感器(H)、第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)、第三交流接触器(KM3)和控制器，所述断路器(QF)的一端分别与外部三相电源连接，断路器(QF)的另一端与三相电流互感器(H)的电流信号输入端连接，三相电流互感器(H)的一次电流信号输出端同时与电机的三相定子绕组(U1、V1、W1)和第一交流接触器(KM1)的主触点的一端连接，第一交流接触器(KM1)的主触点的另一端同时与电机的三相定子绕组(U2、V2、W2)、第二交流接触器(KM2)的主触点的一端和第三交流接触器(KM3)的一端连接，第二交流接触器(KM2)的主触点的另一端与电机的三相定子绕组(U3、V3、W3)连接，第三交流接触器(KM3)的主触点的另一端串联在一起；所述控制器包括第一继电器(J1)、第二继电器(J2)和第三继电器(J3)，所述三相电流互感器(H)的二次电流输出端与控制器的控制信号输入端连接，所述第一继电器(J1)的常开触点、第一交流接触器(KM1)的线圈、第二交流接触器(KM2)的常闭触点和第三交流接触器(KM3)的常闭触点依次连接在三相电流互感器(H)的二次电流输出端和电源零线之间；第二继电器(J2)的常开触点、第二交流接触器(KM2)的线圈、第一交流接触器(KM1)的常闭触点和第三交流接触器(KM3)的常闭触点依次连接在三相电流互感器(H)的二次电流输出端和电源零线之间；第三继电器(J3)的常开触点、第三交流接触器(KM3)的线圈、第一交流接触器(KM1)的常闭触点和第二交流接触器(KM2)的常闭触点依次连接在三相电流互感器(H)的二次电流输出端和电源零线之间。...

【技术特征摘要】
1.三功率电动机转换装置，其特征在于，它包括断路器(QF)、三相电流互感器(H)、
第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)、第三交流接触器(KM3)和控制器，
所述断路器(QF)的一端分别与外部三相电源连接，断路器(QF)的另一端与三相电流
互感器(H)的电流信号输入端连接，三相电流互感器(H)的一次电流信号输出端同时与电
机的三相定子绕组(U1、V1、W1)和第一交流接触器(KM1)的主触点的一端连接，第一
交流接触器(KM1)的主触点的另一端同时与电机的三相定子绕组(U2、V2、W2)、第二交
流接触器(KM2)的主触点的一端和第三交流接触器(KM3)的一端连接，第二交流接触器
(KM2)的主触点的另一端与电机的三相定子绕组(U3、V3、W3)连接，第三交流接触器
(KM3)的主触点的另一端串联在一起；
所述控制器包括第一继电器(J1)、第二继电器(J2)和第三继电器(J3)，所述三相电
流互感器(H)的二次电流输出端与控制器的控制信号输入端连接，所述第一继电器(J1)的
常开触点、第一交流接触器(KM1)的线圈、第二交流接触器(KM2)的常闭触点和第三交
流接触器(KM3)的常闭触点依次连接在三相电流互感器(H)的二次电流输出端和电源零
线之间；第二继电器(J2)的常开触点、第二交流接触器(KM2)的线圈、第一交流接触器
(KM1)的常闭触点和第三交流接触器(KM3)的常闭触点依次连接在三相电流互感器(H)
的二次电流输出端和电源零线之间；第三继电器(J3)的常开触点、第三交流接触器(KM3)
的线圈、第一交流接触器(KM1)的常闭触点和第二交流接触器(KM2)的常闭触点依次连
接在三相电流互感器(H)的二次电流输出端和电源零线之间。
2.根据权利要求1所述的三功率电动机转换装置，其特征在于，所述控制器还包括控制
电路(1)、A相电流检测电路、B相电流检测电路、C相电流检测电路和AD转换器(6)，
所述A相电流检测电路、B相电流检测电路和C相电流检测电路的电路结构相同，其中A相
电流检测电路包括放大电路(2)和AC-DC转换电路(3)，放大电路(2)的电流信号输入端
与三相电流互感器(H)的A相电流信号输出端连接，放大电路(2)的电流信号输出端与
AC-DC转换电路(3)的交流电信号输入端连接，AC-DC转换电路(3)的直流电信号输出
端与AD转换器(6)的A相模拟信号输入端连接，AD转换器(6)的数字信号输出端与控
制电路(1)的数字信号输入端连接；
所述放大电路(2)包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、
第五电阻(R5)、钳位二极管组(D)和第一运算放大器(11)，
所述第一电阻(R1)与钳位二极管组(D)并联组成并联电路，所述并联电路的一端与
第三电阻(R3)的一端连接并接地，并联电路的另一端作为放大电路(2)的电流信号输入

\t端，且同时与三相电流互感器(H)的A相电流信号输出端和第二电阻(R2)的一端连接，
第二电阻(R2)的另一端同时与第四电阻(R4)的另一端和第一运算放大器(11)的同相输
入端连接，第一运算放大器(11)的反相输入端同时与第四电阻(R4)的一端和第五电阻(R5)
的一端连接，第四电阻(R4)的另一端接地，第一运算放大器(11)的输出端作为放大电路
(2)的电流信号输出端，且同时与第五电阻(R5)的另一端和AC-DC转换电路(3)的交
流电信号输入端连接；
所述AC-DC转换电路(3)包括第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第
九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、
第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第二运算放大器
(12)和第三运算放大器(13)，
所述第六电阻(R6)的一端作为AC-DC转换电路(3)的交流电信号输入端，且同时与
放大电路(2)的电流信号输出端和第十电阻(R10)的一端连接，第六电阻(R6)的另一端
同时与第七电阻(R7)的一端和第二运算放大器(12)的同相输入端连接，第七电阻(R7)
的另一端接地，第二运算放大器(12)的反相输入端同时与第八电阻(R8)的一端、第九电
阻(R9)的一端、第一电容(C1)的一端和第二二极管(D2)的负极连接，第八电阻(R...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄常鹏，黄庆利，高玉霞，
申请(专利权)人：黄庆利，黄常鹏，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23