智能电机节电器制造技术

涉及交流电机领域的智能电机节电器，是针对公知的电机存在输出的转动扭力无法配合启动和运行时的负载扭力，直接启动存在“大马拉小车”现象。设计方案是通过相应控制自动输出一个与电机实际使用功率相匹配的功率，达到节电的目的。它包括控制电源单元、检测电路单元、驱动电路单元、保护电路单元、微处理器单元，要点是微处理器单元输出端分别与驱动电路单元、保护电路单元和参数设置单元的输入端相连接；微处理器单元的输入端分别与检测电路单元及参数设置单元的输出端连接；控制电源单元输出端分别与微处理器单元、检测电路、驱动电路和保护电路相连接；驱动电路单元分别连接检测电路单元及保护电路单元，适用于三相异步电动机。

【技术实现步骤摘要】
智能电机节电器
本专利技术涉及交流电机领域，是一种智能电机节电器。
技术介绍
目前，在工业和商业上大部分采用于鼠笼式交流感应电机(三相异步电动机)。因此类电机具有成本低、坚固耐用、可靠性高、使用简便等特点，在可预见的未来仍会被广泛采用。而这些电机存在的最大问题是它输出的转动扭力无法配合启动和运行时的负载扭力。在安装使用时，都采用直接启动或存在“大马拉小车”现象，这样就造成了电机使用效率低的一系列问题。而采用直接启动的方法，电机会造成巨大的电流冲击及机械冲击，将大大增加轴承与皮带的磨损，也增大了链条与齿轮的机械应力，而缩短电机的使用寿命。现有的三相异步电机节电器大多采用星形——三角形转换技术，控制电机绕组以不同的连接方式节电运行，由于不能随负载变化而及时“响应”，故灵敏度不够高，节电效果不是特别理想。也有采用电压模糊控制和A/D变换调压方式的，主要是对电压进行调节以达节电之目的，但大多数采用的单片机和电路结构较简单，对软件的支持性欠之，缺少交互式的人机界面，难以对电机节电器进行参数调节。
技术实现思路
本专利技术将向本领域提供一种智能电机节电器，针对上述技术背景中的不足之处，根据电机的使用特点而专门设计的一种具有显著技术进步的电机节电控制产品，采用最新的集成电路、微处理器的数字芯片控制技术，通过专用的优化软件，动态调整电机运行状态过程中的电压和电流，在不改变电机转速的条件下，保证电机输出转矩与负载需求精确匹配，有效避免电机因出力过大而造成的电能浪费，同时减低了铜损、铁损，改善了电机启动、停机性能，并且可通过友好的人机交互界面，利用软件可随时调节本设备的各项技术指标和参数，以适应不同工况条件下的电机，取得较理想的节电效果。现结合附图，将其特征作如下描述：一种智能电机节电器，它包括控制电源单元、检测电路单元、驱动电路单元、保护电路单元、微处理器单元，其特征是-->微处理器单元输出端分别与驱动电路单元、保护电路单元和参数设置单元的输入端相连接；微处理器单元的输入端分别与检测电路单元及参数设置单元的输出端连接；控制电源单元输出端分别与微处理器单元、检测电路、驱动电路和保护电路相连接；驱动电路单元分别连接检测电路单元及保护电路单元。微处理器采用了单片机89C51及81C55，单片机89C51连接有逻辑门电路及显示电路。所述参数设置显示电路主要包括有集成电路、排阻、电阻、电容、二极管、发光二极管、按键组成。其中集成电路上连有电容，作为电路防抖作用，避免误动作。按键用于对参数的调整及查看相关的数据。所述驱动、检测电路的集成电路ISO01-ISO09与相应电阻及二极管相连接，构成驱动电路单元，而整流桥、二极管与相应的电阻构成信号检测电路。所述微处理器单元包括单片机及相应的电阻和电容。保护电路单元由集成电路及相应的电阻、电容构成。+8V、-8V、+5V三组直流控制电源由集成稳压模块7808、7908及7805组成，提供给各单元模块作为控制电源。采用了微处理器的数字控制技术，通过专用优化软件，动态调整电机运行状态过程中的电压和电流，在不改变电机转速的条件下，保证电机输出转矩与负载需求精确匹配，有效避免电机因出力过大而造成的电能浪费。同时还具有软启动及软停机功能，减小电机启动产生的机械冲击和电流冲击，有效降低轴承与皮带磨损，普遍减少链条及齿轮机械应力。附图说明图1是本专利技术电气原理方框图。图2是本专利技术参数设置显示电路图。图3是本专利技术驱动、检测电路图。图4是本专利技术微处理器及保护电路图。图5是图4中的微处理器单元第一部分电路放大图。图6是图4中的微处理器单元第二部分电路放大图。图7是图4中的保护电路单元电路放大图。图8是图4中的控制电源单元电路放大图。具体实施方式图1所示，控制电路包括：控制电源单元、检测电路单元、驱动电路单元、参数设置单元、微处理器单元、保护电路单元。其中控制电源单元的输入是标准-->工业商业电源，输出分别与驱动电路单元、检测电路单元、微处理器单元、保护电路单元的输入端连接，主要提供各工作单元的控制电源；检测电路单元的输入端分别与控制电源单元和驱动电路单元的输出端连接，输出端与微处理器单元的输入端连接，其主要是检测驱动电路单元的各种工作参数，并由微处理器进行运算来得知驱动电路单元工作的是否正常；驱动电路单元的输入端与控制电源单元、微处理器单元的输出端连接，其一个输出端与检测电路单元的输入端连接，另一输出端输出优化后的电力，完成对输出控制信号的放大并驱动功率器件；参数设置单元的输入、输出端都与微处理器单元连接，完成各种参数选择、确认与显示的功能；微处理器单元输入端分别与控制电源单元、检测电路单元、参数设置单元的输出端连接，其输出端分别与驱动电路单元、保护电路单元和参数设置单元的输入端相连接，其中微处理器是以单片机为核心，自动处理给定的反馈信号，同步信号进行运算，并进行输入、输出参数设置与显示；保护电路单元的输入端分别与控制电源单元、微处理器单元的输出端连接，其输出端与驱动电路单元的输入端连接，对驱动电路的功率管起保护作用，从而保护功率管的安全。图2所示参数设置显示电路主要包括有集成电路U1、U2、U3及排阻J1、J2，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容CB1、CB2、CB3、CB4、CB5，二极管T2、发光二极管D1、D2、D3、D4，按键B1、B2、B3、B4、B5组成。其中集成电路U1上连有电容CB1-CB5，主要是作为电路防抖作用，避免误动作。按键B1-B5、主要有B1是“加键”用于增加数值或向上查看数据。B2是“减键”用于减少数值或向下查看数据。B3是“模式键”用于设置工作模式。B4是“参数设置键”主要用于对参数的调整及查看相关的数据。B5是“确认键”主要用于参数的保存。排阻J1、J2及集成电路U3。集成电路U3也和电阻R8、发光二极管D1-D4相连，电阻R8也和二极管T2相连，发光二极管D1-D4也分别和电阻R6-R3相连。图3所示驱动、检测电路主要由集成电路ISO01-ISO09、电阻R1-R54、二极管D1-D12及整流器G1-G3组成。其中集成电路ISO01-ISO09主要相关电阻及二极管相连接，主要构成驱动电路单元，通过驱动电路单元可以把相应的控制信号进行放大及隔离，提高电路安全性和可靠性。详细电路连接可参见图3驱动电路单元。整流桥G1-G3、二极管D5-D8、D11、D12与相应的电阻构成信号检测电路，以检测驱动电路的各项参数是否正常。图4所示微处理器单元包括单片机U10及U11，U15、U18、U9、U19、U16、U14及相应的电阻和电容。集成电路U8、U8A、U8B、U8C、U6、U6A、U6B、U7及-->相应的电阻、电容构成保护电路。+8V、-8V、+5V三组直流控制电源。其分别由集成稳压模块7808、7908及7805组成，主要提供给各单元模块作为控制电源。其微处理单元及保护电路单元的接线说明请参见图4。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电机节电器，它包括控制电源单元、检测电路单元、驱动电路单元、保护电路单元、微处理器单元，其特征是微处理器单元输出端分别与驱动电路单元、保护电路单元和参数设置单元的输入端相连接；微处理器单元的输入端分别与检测电路单元及参数设置单元的输出端连接；控制电源单元输出端分别与微处理器单元、检测电路、驱动电路和保护电路相连接；驱动电路单元分别连接检测电路单元及保护电路单元。

【技术特征摘要】
1.一种智能电机节电器，它包括控制电源单元、检测电路单元、驱动电路单元、保护电路单元、微处理器单元，其特征是微处理器单元输出端分别与驱动电路单元、保护电路单元和参数设置单元的输入端相连接；微处理器单元的输入端分别与检测电路单元及参数设置单元的输出端连接；控制电源单元输出端分别与微处理器单元、检测电路、驱动电路和保护电路相连接；驱动电路单元分别连接检测电路单元及保护电路单元。2.根据权利要求1所述的智能电机节电器，其特征在于微处理器采用了单片机89C51及81C55，单片机89C51连接有逻辑门电路及显示电路。3.根据权利要求1或2所述的智能电机节...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳艳，刘闯，韦红良，梅昆，
申请(专利权)人：梅昆，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]