具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置，包括由开关磁阻电机驱动的压力机以及功率计量装置、动能检测装置和数据处理装置。功率计量装置用以检测电能的消耗，动能检测装置用以检测压力机上模的动能，数据处理装置具有采集数据，分析数据的功能。本实用新型专利技术具有准确计量开关磁阻电机输入电能的有益效果，同时具有实时监视开关磁阻电机驱动的压力机的能耗以及动能输出的功能。

Driving Device of Switched Reluctance Motor Press with Energy Consumption Measurement

The utility model discloses a driving device of a switched reluctance motor press with energy consumption measurement, including a press driven by a switched reluctance motor, a power measuring device, a kinetic energy detecting device and a data processing device. The power metering device is used to detect the energy consumption, the kinetic energy detection device is used to detect the kinetic energy of the upper model of the press, and the data processing device has the function of collecting and analyzing data. The utility model has the beneficial effect of accurately measuring the input electric energy of the switched reluctance motor, and the function of real-time monitoring the energy consumption and kinetic energy output of the press driven by the switched reluctance motor.

【技术实现步骤摘要】
具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置
本技术涉及开关磁阻电机领域，具体涉及一种具有能耗计量的开关磁阻电机驱动的压力机。
技术介绍
在开关磁阻电机驱动的设备中，很少有对功耗计量进行检测的装置。其原因有二，一是、开关磁阻电机的电流是一种非线性、非标准正弦、频率多变的一种信号，对于普通的计量装置无法准确的检测功耗；二是、采用电能表设置在整个系统的电源前端对整体系统的耗电量进行检测，因此单一的检测功能没有。而上述两个问题导致了，无法对设备的功耗进行实时的检测、无法对某一时间区段的功耗进行判断、无法对某种特定产品需要的电能进行评估，也无法实现远程的控制和监视。因此专利技术一种远程可监视控制的一种一种具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置成为一种迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供了能够实时准确检测开关磁阻电机输入的能耗、压力机的动能一种具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置。本专利技术要解决的技术问题的技术方案是：具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置，包括开关磁阻电机系统以及和开关磁电机系统联动的螺旋压力机，其特征在于：还包括功率计量装置、动能检测装置和数据处理装置。所述功率计量装置包括开关磁阻电机输入功耗计量装置。所述开关磁阻电机输入功耗计量装置包括计量控制器、电压互感器、电流互感器、通信接口、导通信号采集电路，所述计量控制器和电压互感器、电流互感器、通信接口电气连接，所述电压互感器并接在开关磁阻电机的相绕组的两端，所述电流互感器套设在开关磁阻电机的相绕组的导线上，所述导通信号采集电路包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管串联在开关磁阻电机控制器的导通信号输出端和开关磁阻电机功率转换电路中开关管的输入端之间，所述光敏三极管的两端与计量控制器电气连接，所述光敏三极管的受光面朝向发光二极管。所述电压互感器、电流互感器、导通信号采集电路的数量和开关磁阻电机相绕组的数量对应，所述通信接口和数据处理装置电气连接。所述动能检测装置包括加速度传感器、压力检测模块，所述加速度传感器设于压力机的上模的侧壁上，所述压力检测模块设于下模的下部。所述数据处理装置包括电气连接的微处理器、时钟电路、电源模块、显示模块、按键和通信模块，所述数据处理装置和功率计量装置、动能检测装置电气连接。更好的，所述功率计量装置还包括控制器功率计量装置、辅助功率计量装置。所述控制器功率计量装置和开关磁阻电机的调速控制器的电源输入端电气连接，所述辅助功率计量装置和风机的电源输入端电气连接，所述控制器功率计量装置、辅助功率计量装置和数据处理装置电气连接。更好的，所述控制器功率计量装置、辅助功率计量装置为具有通信功能的电能表。更好的，所述数据处理装置设有网络通信接口。更好的，还设有远程控制系统，所述远程控制系统为安装在手机或者电脑中的应用程序。更好的，所述数据处理装置和开关磁阻电机的调速控制器电气连接，用以作为调速控制器闭环控制的反馈信号。本技术的有益效果在于：1、具有准确检测开关磁阻电机输入的电能的有益效果；2、具有实时检测开关磁阻电机驱动的压力机的功耗以及力能参数的功能；3、具有远程控制和监视功能，可以在手机与电脑端查看数据；4、具有参与控制的功能，使产品合格率增加的有益效果。附图说明图1是本技术应用在开关词组电机驱动的压力机示意图，图2是本技术一种实施例的系统结构示意图，图3是本技术一种实施例的导通信号采集电路的示意图。具体实施方式为使本技术的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本技术的实施方式做进一步的详细解释。如图2所示，一种具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置，包括开关磁阻电机系统以及和开关磁阻电机系统联动的螺旋压力机，还包括功率计量装置、动能检测装置2和数据处理装置3。开关磁阻电机系统是开关磁阻电机驱动系统的一种简称，如图1所示，通常情况下由开关磁阻电机本体、功率转换电路、调速控制器、传感器组成。由于开关磁阻电机具有启动电流小、启动转矩大、可频繁正反转、启动、制动且具有效率高和节能的特点而广泛发的应用在纺织机械以及冲压机械当中。螺旋压力机是一种冲压机械，因此采用开关磁阻电机驱动是最优的选择。功率计量装置用以计量开关磁阻电机消耗的电能，包括开关磁阻电机输入功耗计量装置。开关磁阻电机输入功耗计量装置用以测量开关磁阻电机的功率转换电路之后输入到开关磁阻电机绕组耗电量。由于开关磁阻电机在运行过程中，电流不是标准正弦波电流，也不是频率恒定的电流，因此采用普通的功率计量装置无法实现开关磁阻电机的计量。开关磁阻电机输入功耗计量装置1包括计量控制器11、电压互感器12、电流互感器13、通信接口14、导通信号采集电路15。计量控制器11是一种处理器，用以采集电压电流以及控制采样频率。电压互感器12并接在开关磁阻电机的相绕组的两端，电流互感器13套设在开关磁阻电机的相绕组的导线上。电压互感器12和电流互感器13用以实现电能的变换以便计量控制器对采集的模拟量进行处理。通信接口14用以实现与数据处理装置3进行通信以实现数据的传输。如图3所示，导通信号采集电路15包括发光二极管和光敏三极管。发光二极管串联在开关磁阻电机控制器的导通信号输出端和开关磁阻电机功率转换电路中开关管的输入端之间。光敏三极管的两端与计量控制器11电气连接。光敏三极管的受光面朝向发光二极管。导通信号采集电路15用以实现对相绕组导通时间长度的获取，以便计量控制器11根据导通时间确定采样频率。导通信号采集电路15有效的解决了相绕组中非常规电流的采集。采用光敏三极管的方式还具有隔离作用，以防止开关磁阻电机输入功耗计量装置1对开关磁阻电机运行的影响。开关磁阻电机输入功耗计量装置1计算电能的原理为：开关磁阻电机的调速控制器控制相绕组导通时，同时将导通的信号经过导通信号采集电路15传递到计量控制器11内部；计量控制器11记录导通的时间，并根据这个时间设定下一相绕组的电流的采样频率，并采集和存储电流数据；由于前后两个相继导通的相绕组的时间差别较小，因此可以采用这种方式确定电流的采样频率；根据采集的电流数据计算电流有效值，电流有效值的计算有多种方式，其中采用方均根值的计算方法最为简单，作为现有技术，对电流以及功率的计算不在赘述；由于在导通过程中，电流是一个变化量，电压是一个稳定值，因此可以根据采集到的电压电流计算出每一次导通时该导通的相绕组的电能消耗量，然后将所有相绕组的每一次的导通时的电能消耗量相加就是总的消耗量。更好的,所述功率计量装置还包括控制器功率计量装置4、辅助功率计量装置5。控制器功率计量装置4和开关磁阻电机的调速控制器的电源输入端电气连接，辅助功率计量装置5和风机的电源输入端电气连接。控制器功率计量装置4、辅助功率计量装置5和数据处理装置3电气连接。更好的，控制器功率计量装置4和辅助功率计量装置5采用带有通信功能的电能表。通过控制器功率计量装置4和辅助功率计量装置5将开关磁阻电机的调速控制器的功率和风机的电能消耗量传递给数据处理装置3进行处理，以便统计功耗以及判断故障。更好的，数据处理装置3设有网络通信接口。相应的，还设有远程控制系统。远程控制系统为安装在手机或者电脑中的应用程序。该技术方案实现了远程对开关磁阻电机和压力机的功耗监控。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置，包括开关磁阻电机系统以及和开关磁电机系统联动的螺旋压力机，其特征在于：还包括功率计量装置、动能检测装置(2)和数据处理装置(3)，所述功率计量装置包括开关磁阻电机输入功耗计量装置(1)，所述开关磁阻电机输入功耗计量装置(1)包括计量控制器(11)、电压互感器(12)、电流互感器(13)、通信接口(14)、导通信号采集电路(15)，所述计量控制器(11)和电压互感器(12)、电流互感器(13)、通信接口(14)电气连接，所述电压互感器(12)并接在开关磁阻电机的相绕组的两端，所述电流互感器(13)套设在开关磁阻电机的相绕组的导线上，所述导通信号采集电路(15)包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管串联在开关磁阻电机控制器的导通信号输出端和开关磁阻电机功率转换电路中开关管的输入端之间，所述光敏三极管的两端与计量控制器(11)电气连接，所述光敏三极管的受光面朝向发光二极管，所述电压互感器(12)、电流互感器(13)、导通信号采集电路(15)的数量和开关磁阻电机相绕组的数量对应，所述通信接口(14)和数据处理装置(3)电气连接，所述动能检测装置(2)包括加速度传感器(21)、压力检测模块(22)，所述加速度传感器设于压力机的上模的侧壁上，所述压力检测模块(22)设于下模的下部，所述数据处理装置(3)包括电气连接的微处理器、时钟电路、电源模块、显示模块、按键和通信模块，所述数据处理装置(3)和功率计量装置、动能检测装置(2)电气连接。...

【技术特征摘要】
1.具有能耗计量的开关磁阻电机压力机驱动装置，包括开关磁阻电机系统以及和开关磁电机系统联动的螺旋压力机，其特征在于：还包括功率计量装置、动能检测装置(2)和数据处理装置(3)，所述功率计量装置包括开关磁阻电机输入功耗计量装置(1)，所述开关磁阻电机输入功耗计量装置(1)包括计量控制器(11)、电压互感器(12)、电流互感器(13)、通信接口(14)、导通信号采集电路(15)，所述计量控制器(11)和电压互感器(12)、电流互感器(13)、通信接口(14)电气连接，所述电压互感器(12)并接在开关磁阻电机的相绕组的两端，所述电流互感器(13)套设在开关磁阻电机的相绕组的导线上，所述导通信号采集电路(15)包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管串联在开关磁阻电机控制器的导通信号输出端和开关磁阻电机功率转换电路中开关管的输入端之间，所述光敏三极管的两端与计量控制器(11)电气连接，所述光敏三极管的受光面朝向发光二极管，所述电压互感器(12)、电流互感器(13)、导通信号采集电路(15)的数量和开关磁阻电机相绕组的数量对应，所述通信接口(14)和数据处理装置(3)电气连接，所述动能检测装置(2)包括加速度传感器(21)、压力检测模块(22)，所述加速度传感器设于压力机的上模的侧壁上，所述压力检测模块(22)设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新维，边敦新，葛海燕，张潇，逯明，李伟，路莲，周颖，王潇然，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37