电动机智能节电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动机智能节电保护装置，其由主电源电路、开关电源电路、功率驱动电路、微处理器、ＰＷＭ生成电路、保护电路、电源检测电路、功能扩展口、参数设置控制器、显示器组成，所述主电源电路的输出端分别与功率驱动电路和开关电源的输入端连接，开关电源电路的输出端分别与功率驱动电路、微处理器、ＰＷＭ生成、保护电路、电源检测电路、扩展口、显示器的输入端连接；功率驱动电路的输入端分别与ＰＷＭ生成电路、微处理器和开关电源的输入端连接，输出端与保护电路的输入端连接；微处理器的输入端分别与功率驱动电路、保护电路、电源检测、扩展口、参数设置控制器、开关电源电路的输出端连接，输出端分别与ＰＷＭ生成和显示器的输入端连接。本发明专利技术操作简便，工作可靠，节电效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机节电保护装置，尤其是涉及一种工业和民用机械设备中的电动机智能节电保护装置。
技术介绍
在各行各业的机械设备中，绝大部份使用电动机作为传动装置。根据标准，几乎所有的机械设备在配置电动机时，均须依据机械设备在实际运行过程中的最大负荷选配电动机，并对电动机的功率配置留有一定的余量，以满足机械设备在实际运行过程中的最大需求。同时，机械设备在实际运行过程中，一般为不恒定负载或负载在经常变化的工况下运行。另一方面，电动机在启动时，将产生较大瞬流，一般为额定电流的5～7倍，这就产生了相当的能量损耗，浪费了大量的电能。现有电动机节电装置主要采用Y/△转换方法控制电动机绕组，以达到节电目的。由于此类产品无法实时检测负载状况，对负载进行动态跟踪，因而节电效果欠佳。还有一种通过调整晶闸管导通角，对电压进行调节，以达到节电目的方法。此技术产品的主要不足是，在降低电压的同时，电动机的扭矩力也相应降低，当电动机在运行过程中，其突加负载超过一定值时，电流会成倍上增，反而导致更大的电能耗损。目前，有一种变频调速装置，通过预设的频率参数值，实现对电动机的调速控制，同时也具有一定的节电功能。由于此装置的主要设计功能是以实现对电动机调速控制，以满足其特定工况负载，如风机、水泵、空调等，故须根据需要，由操作者预设频率参数，以达到所需的电动机转速。由于该装置不具备负载自动跟踪，实时自动调控功能，所以对运行中经常变化的负载一般不适用，不能达到节电的目的；另一方面，该技术产品在实用中专业性较强，操控较为繁琐，须根据不同的需要预设不同的参数值，因而操作难度较大，不易普及；第三，人机对话方式为数码代号，对操作者不直观且难记，增加了操控难度；第四，功能扩展局限性较大，需要通过外围装置实现其功能扩展，增加了用户的采购成本；第五，功率元件保护电路设计欠合理，容易烧毁功率元件，因此，产品质量无法得到可靠保证。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种节电效果好，操作简便，工作可靠的电动机智能节电保护装置。本专利技术的技术方案是其包括主电源电路、开关电源电路、功率驱动电路、微处理器(CPU)、PWM生成、保护电路、电源检测电路、功能扩展口、参数设置控制器、显示器，所述主电源电路的输出端分别与功率驱动电路和开关电源的输入端连接，开关电源电路的输出端分别与功率驱动电路、微处理器、PWM生成电路、保护电路、电源检测电路、功能扩展口、显示器的输入端连接；功率驱动电路的输入端分别与PWM生成电路、微处理器和开关电源电路的输入端连接，输出端与保护电路的输入端连接；微处理器的输入端分别与功率驱动电路、保护电路、电源检测电路、功能扩展口、参数设置控制器、开关电源电路的输出端连接，输出端分别与PWM生成电路和显示器的输入端连接。优选方案还设有功能扩展口，所述功能扩展口的输入端与开关电源电路的输出端连接，输出端与所述微处理器的输入端连接。所述微处理器中存储有电机运行和节电参数标准数据库，运行时，微处理器首先探测负载电机的类型，将反馈回来的数据与标准数据库的相应类型电机的相应数据进行分析比较，自动调取相应类型电机的运行和节电参数数据，按该类型电机节电参数数据来初始运行；如果数据库没有所测负载电机的类型，微处理器将自动从标准数据库中选择符合该电机的运行参数和节电参数，以达到匹配；当设置的参数和探测的参数反馈到微处理器时，微处理器将实时进行分析处理，给出相应的指令，并输入显示器显示。其工作步骤为CPU初始化后，进行设备自检，电源检测正常后CPU输出初始运行数据给SPWM脉冲形成电路，产生所需的IGBT驱动信号，经光电隔离、功率放大后加到IGBT的控制输入端，使IGBT驱动负载运行，将运行状态数据传送至显示器显示；同时，(1)检测电流采样反馈回来的信号，分别与设定的电机过载、设备过载保护值作比较和将输出信号与反馈信号作比较，将设备实时调整至最佳节能运行状态(主动式自动跟踪节能调节方式)；(2)接收电源检测信号，与设定的过压保护值和欠压保护值作比较，并作出相应的处理；(3)探测IGBT短路保护部分是否输出短路保护信号；电机上的温度传感器是否有过热信号输出；设备散热器上的温度传感器是否有过热信号输出；(4)检测控制输入端，是否有启动、停机、急停、复位信号输入，将上述检测数据分析处理后，进行到下一运行检测周期。本专利技术的有益效果(1)本专利技术微处理器内存有电机运行和节电参数标准化数据库，并与智能控制程序构成一个智能调控体系，这种独特的设计，大大增强了对电机的精确控制，有效避免了电机运行控制参数不匹配，致使发热甚至烧毁的现象发生；(2)在初始化运行时，自动检测电机的各项技术参数，自动调用数据库中与电机相匹配的运行参数，使电机达到最佳运行状态；(3)具有动态跟踪、实时调控功能。微处理器不断探测电机在运行时的各项运行参数，并通过逻辑分析，动态跟踪，实时调控电机，使电机始终处于最经济的运行状态，一改变频器的被动控制(设置技术参数)为主动调控的控制模式，将变频调速技术成功的应用到节电领域；(4)优选方案设置的功能扩展口，可方便快捷地实现功能延伸，无须象现有变频装置在功能扩展时，需另外选配成套扩展装置。(5)由于采用了标准化的数据库，将现在的变频调速装置繁杂的界面参数设置控制模式大大简化，只需8个基本参数设定，其它操作全由微处理器自动处理，有效降低了操作人员的操作难度和误操作机率，便于推广应用；(6)从数码显示方式改变为LED/VFD显示，人机对话更直观，更便于操作。附图说明图1为本专利技术一实施例的结构方框图；图2-1、2-2、2-3、2-4为图1所示实施例的主电路原理图(其中包括微处理器电路，PWM生成电路，功率驱动电路，过流、过热保护电路，显示器及参数设置电路，扩展口电路等)；图3-1、3-2、3-3为图1所示实施例的电源电路原理图(其中包括开关电源电路，电源检测电路，欠压/过压、短路保护电路等)；图4为图1所示实施例的控制程序逻辑方框图；图5为图1所示实施例的控制程序自动跟踪部分逻辑方框图。具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。参照图1，本实施例由主电源电路10、开关电源电路11、功率驱动电路12、微处理器13、PWM生成电路14、保护电路15、电源检测电路16、功能扩展口17、参数设置控制器18、显示器19组成；主电源电路10的输出端分别与开关电源11和功率驱动电路12的输入端相连接；开关电源11的输出端分别与功率驱动电路12、微处理器13、PWM生成电路14、保护电路15、电源检测电路16、功能扩展口17、显示器19的输入端连接；功率驱动电路12的输入端分别与PWM生成电路14、微处理器13和开关电源电路11的输入端连接，输出端与保护电路15的输入端相连接；微处理器13的输入端分别与功率驱动电路12、保护电路15、电源检测电路16、功能扩展口17、参数设置控制器18、开关电源电路11的输出端相连接，其输出端分别与PWM生成电路14和显示器19的输入端相连接。参照图3-1，所述主电源电路10由防冲击电路、三相桥式整流模块、快速熔断式保险管、滤波电容器依次串接。防冲击电路由大功率电阻和继电器的常开触头并联接触在一起组成，三相电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机智能节电保护装置，其特征在于，其包括主电源电路、开关电源电路、功率驱动电路、微处理器、ＰＷＭ生成、保护电路、电源检测电路、功能扩展口、参数设置控制器、显示器，所述主电源电路的输出端分别与功率驱动电路和开关电源的输入端连接，开关电源电路的输出端分别与功率驱动电路、微处理器、ＰＷＭ生成电路、保护电路、电源检测电路、显示器的输入端连接；功率驱动电路的输入端分别与ＰＷＭ生成电路、微处理器和开关电源电路的输入端连接，输出端与保护电路的输入端连接；微处理器的输入端分别与功率驱动电路、保护电路、电源检测电路、参数设置控制器、开关电源电路的输出端连接，输出端分别与ＰＷＭ生成电路和显示器的输入端连接；所述微处理器中存储有电机运行和节电参数标准数据库，运行时，微处理器首先探测负载电机的类型，将反馈回来的数据与标准数据库的相应类型电机的相应数据进行分析比较，自动调取相应类型电机的运行和节电参数数据，按该类型电机节电参数数据来初始运行；如果数据库没有所测负载电机的类型，所述微处理器自动从标准数据库中选择符合该电机的运行参数和节电参数，以达到匹配；当设置的参数和探测的参数反馈到微处理器时，微处理器将实时进行分析处理，给出相应的指令，并输入显示器显示。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许德球，高栋，
申请(专利权)人：湖南巨汇科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]