一种可控硅节能电路制造技术

一种可控硅节能电路，所述电路包括变频器和工作电机，还包括设置在变频器和工作电机之间的接触器KM1，以及与变频器并联的可控硅整流元件，所述可控硅整流元件的第一连接端设置在变频器和系统供电母线之间，所述可控硅整流元件的第二连接端设置在接触器KM1和工作电机之间；还包括节能控制器，所述可控硅整流元件的控制端与节能控制器连接，所述节能控制器还分别与接触器KM1和变频器连接。本可控硅节能电路，通过设置与变频器并联的可控硅整流元件，可以采用较小的变频器来支持较大的电机，尤其适用于间隙性工作的设备，在降低节能成本的同时提高了节能效率，能够很好地支持工业设备的运作特性，具有良好的适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可控硅节能电路。
技术介绍
随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施，通过努力，人们在节能技术的研究和产品开发上都取得了巨大的成果。节能是指加强用能管理，采用技术上可行，经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。其中，技术上可行是指在现有技术基础上可以实现；经济上合理就是要有一个合适的投入产出比；环境可以接受是指节能还要减少对环境的污染，其指标要达到环保要求；社会可以接受是指不影响正常的生产与生活水平的提高；有效就是要降低能源的损失与浪费。在工业节能上，主要有变频节能、补偿节能和软启节能等几种方式。变频节能具有一定的优势，变频器可以软启动马达，通过调频调压调电流的手段，在空轻载时能在维持转速的同时减小电流，起到节能的作用，总体用在启动频繁的马达上，节能效果比较明显。变频器主要包括控制电路、运算电路、检测电路、控制信号的输入输出电路和驱动电路。一种主要的控制方式是开环控制，通过U/f控制亦即电压与频率成正比的控制方式，在改变电机电源频率的同时改变电机电源的电压，使电机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电机的频率和功率因素不下降。变频器节能主要表现在风机、水泵等应用上，并逐渐扩展到大多数的工业设备甚至家用电器。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。当电机不能在满负荷下运行时，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。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。一般风机水泵类负载消耗能量和转速的立方成正比，具体可以通过VarSuv节能计算器得出。一般经验数值节能比例可以达到30‐50％左右。在工业应用上，无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。从理论上讲，变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中，电动机在启动时，电流会比额定高5‐6倍的，不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量，电机的速度是固定不变，但在实际使用过程中，有时要以较低或者较高的速度运行，因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的，而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。然而，目前现有的节能技术和设备，还是存在进一步改进的空间，其系统或设备的复杂性、节能效率、节能成本以及对工业设备的运作特性支持和良好适应性，均存在不同程度的不足，需要进一步改进和提升。
技术实现思路
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本专利技术提出一种可控硅节能电路，所述电路包括变频器和工作电机，还包括设置在变频器和工作电机之间的接触器KM1，以及与变频器并联的可控硅整流元件，所述可控硅整流元件的第一连接端设置在变频器和系统供电母线之间，所述可控硅整流元件的第二连接端设置在接触器KM1和工作电机之间；还包括节能控制器，所述可控硅整流元件的控制端与节能控制器连接，所述节能控制器还分别与接触器KM1和变频器连接。根据本专利技术的可控硅节能电路，运行时首先设定负载切换值A，然后对系统供电母线供电，接通电路，对变频器进行软启动，变频器输出电流驱动工作电机；同时节能控制器检测实时负载状态，负载检测系统检测控制器输出的负载信号值B；比较负载切换值A与负载信号值B；若负载切换值A大于负载信号值B，保持接触器KM1闭合，变频器驱动工作电机；若负载信号值B大于负载切换值A，接触器KM1断开，可控硅整流元件导通，三相电源与工作电机直接连接并驱动。可选地，所述负载检测系统设置在节能控制器内，并作为节能控制器的组成模块通过节能控制器的连接端和负载切换系统连接。根据本专利技术的可控硅节能电路，优选地，所述的可控硅整流元件为双向可控硅整流元件。可选地，所述变频器控制电路包括运算电路和检测电路，所述运算电路设置两个V/f算法模型，第一算法模型包括变量V1和f1，第二算法模型包括变量V2和f2。所述变频器控制电路通过第一算法模型或第二算法模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁；若负载切换值A大于负载信号值B，变频器控制电路中用第二算法模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁，并对负载加以补偿，输出所需频率和电压的逆变电源；若负载信号值B大于负载切换值A，变频器控制电路中用第一算法模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁，并对负载加以补偿，输出所需频率和电压的逆变电源。根据本专利技术的可控硅节能电路，所述电机额定功率大于所述变频器额定功率。在采取本专利技术提出的技术后，根据本专利技术实施例的可控硅节能电路，通过设置与变频器并联的可控硅整流元件，工作电机所需的电流可以由变频器提供，也可以通过与变频器并联的可控硅整流元件提供，工作电机的额定功率大于变频器的额定功率，降低了现有技术中对变频器的选配要求，可以采用较小的变频器来支持较大的电机，尤其适用于间隙性工作的设备，在轻载(空载)时可以以节能模式运行，在重载(工作)时可以使工作电机全功率运行，满足设备的动力需求。在降低节能成本的同时提高了节能效率，能够很好地支持工业设备的运作特性，具有良好的适应性。附图说明图1示出了本专利技术实施例一节能控制电路的示意图图2示出了本专利技术实施例一节能控制电路的控制方法步骤图3示出了本专利技术实施例二节能控制方法的连接示意图图4示出了本专利技术实施例二节能控制方法的控制方法步骤图5示出了本专利技术实施例二节能控制方法的算法模型示意图图6示出了本专利技术实施例三同步馈电节能电路的示意图图7示出了本专利技术实施例三同步馈电节能电路的控制方法步骤图8示出了本专利技术实施例四接触器节能电路的示意图图9示出了本专利技术实施例四接触器节能电路的控制方法步骤图10示出了本专利技术实施例五可控硅节能电路的示意图图11示出了本专利技术实施例五可控硅节能电路的控制方法步骤具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本专利技术的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控硅节能电路，所述电路包括变频器和工作电机，其特征在于，还包括设置在变频器和工作电机之间的接触器KM1，以及与变频器并联的可控硅整流元件，所述可控硅整流元件的第一连接端设置在变频器和系统供电母线之间，所述可控硅整流元件的第二连接端设置在接触器KM1和工作电机之间；还包括节能控制器，所述可控硅整流元件的控制端与节能控制器连接，所述节能控制器还分别与接触器KM1和变频器连接。

【技术特征摘要】
1.一种可控硅节能电路，所述电路包括变频器和工作电机，其特征在于，还包括设置在变频器和工作电机之间的接触器KM1，以及与变频器并联的可控硅整流元件，所述可控硅整流元件的第一连接端设置在变频器和系统供电母线之间，所述可控硅整流元件的第二连接端设置在接触器KM1和工作电机之间；还包括节能控制器，所述可控硅整流元件的控制端与节能控制器连接，所述节能控制器还分别与接触器KM1和变频器连接。2.根据权利要求1所述的一种可控硅节能电路，其特征在于，运行时首先设定负载切换值A，然后对系统供电母线供电，接通电路，对变频器进行软启动，变频器输出电流驱动工作电机；同时节能控制器检测实时负载状态，负载检测系统检测控制器输出的负载信号值B；比较负载切换值A与负载信号值B；若负载切换值A大于负载信号值B，保持接触器KM1闭合，变频器驱动工作电机；若负载信号值B大于负载切换值A，接触器KM1断开，可控硅整流元件导通，三相电源与工作电机直接连接并驱动。3.根据权利要求2所述的一种可控硅节能电路，其特征在于，所述负载检测系统设置在节能...

【专利技术属性】
技术研发人员：章跃军，
申请(专利权)人：浙江陀曼智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33