交流感应电动机节能运行控制装置制造方法及图纸

一种交流感应电动机节能运行控制装置，包括测量外界电源的电流用的互感器、交流感应电动机拖动对象的转速控制电路、大功率调频调压模块和控制模块，外界交流电源经由受控制模块调节的调频调压模块对电动机供电，电动机拖动对象上设有转速闭环反馈电路，所述控制模块包括信号转换电路，运行参数设定电路和运算控制电路；信号转换电路的输入包括与所述转速控制电路，与外界电源的电压，与所述互感器，与电动机输入电压，以及与转速闭环反馈电路；运算控制电路包括调速节能控制部分和调压节能控制部分；信号转换电路的输出送运算控制电路。本装置，结构紧凑，可以实现在满足电动机拖动对象运行要求的前提下，使电动机的输入功率达到最小。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动机运行的控制，尤其涉及交流感应电动机的节能控制装置。
技术介绍
现有技术的交流感应电动机的节能控制装置，如中国专利CN03284037.3公开了一种周期制动异步电动机节能装置，通过在电动机供电线路中接入数据处理和控制单元、负载率检测单元、同步信号检测单元以及供电执行单元对周期制动异步电动机进行节能控制。中国专利CN01213124.5公开了一种电动机自适应节能控制装置，其单片机信号输入端接采集被控对象电机信息的前向通道；其控制输出端接传送控制信息的后向通道；前向通道包括设置于电机主回路三相电源线上的互感器，其输出依次经信号变送、模拟开关及A/D转换接单片机，后向通道包括接于单片机控制输出端的D/A转换，其输出经模拟控制接入功率模块。而实际上，目前在电动机节能控制
，常规电动机的节能控制技术伴随电动机本身的发展，已形成以下两种主流技术变频调速节能控制技术和同步调压节能控制技术。变频调速节能控制技术的最大特点是当电动机拖动对象可以通过改变转速减少能耗时，经改变电源频率调节电动机转速达到节能目的，节能效果是确定且可控的。它的主要依据是N＝(1-S)×60f1/p这一确认的电动机转速----电源频率特征关系。变频调速节能控制技术只适用于可调速系统，且被拖动对象本身具备与转速有直接关系的能量浪费条件。节省的主要是系统浪费的有功能量，对电动机自身损耗的能量不能节省。节能控制面较窄。同步调压节能控制技术的最大特点是由于电动机的效率与电源电压、电动机运行的负载率、电动机自身特性和拖动对象运行条件等有着间接关系，就一般情况而言，对速度不改变得电动机系统在电动机负荷率较低的前提下，适当同步调低电源电压可以减少电动机自身损耗获得节能效果，并且主要是节省无功损耗。基于这一特点的典型方法有功率因素跟踪调压、电动机效率跟踪调压、电流变化跟踪调压等技术。但由于这些技术的节能控制依据与电动机实际能耗之间没有准确的定量关系。节能效果是不确定的。使用时较难获得实际节能效果。特别是这一方法对拖动对象的电能浪费不能节省，节能控制能力十分有限。从现有的用于常规电动机节能运行控制的技术和相关产品来看变频调速节能控制技术只对可调速系统具备节能控制作用。节能效果可控，节省的是系统浪费的能量。但在节能应用方面只能用于可调速系统。同步调压节能控制技术只能通过间接参数定性的解决在电动机负荷率较低的前提下的电动机节能控制问题，不具备确定的节能可控性。节能效果，尤其是有功能量的节省不能得到有效保证。且只能用于不改变电动机转速的对象。可见，电动机节能运行控制的实质问题是在满足电动机拖动对象运行要求的前提下，使电动机的输入功率达到最小，如何构建新的交流感应电动机的节能控制装置结构，以解决所述实质问题，现有技术并没有提供现成的解决方案。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种在满足电动机拖动对象运行要求的前提下，使电动机的输入功率达到最小的节能控制的实现装置。本技术解决上述技术问题采用的技术方案还包括，生产制造一种交流感应电动机节能运行控制装置，包括测量外界电源的电流用的互感器、交流感应电动机拖动对象的转速控制电路、大功率调频调压模块和节能控制模块，外界交流电源经由受节能控制模块调节的大功率调频调压模块对交流感应电动机供电，而电动机拖动对象上设有转速闭环反馈电路；所述节能控制模块包括信号转换电路，运行参数设定电路和运算控制电路；所述信号转换电路的输入包括与所述转速控制电路的连接端口，与外界电源的电压的连接端口，与测量外界电源的电流用的互感器的连接端口，与电动机输入电压的连接端口，以及与而电动机拖动对象上转速闭环反馈电路的连接端口；所述运行参数设定电路包括与运算控制电路相连的用以输入电动机拖动对象基本运行要求参数的，按键与指示装置，和/或通讯接口；所述运算控制电路包括调速节能控制部分和调压节能控制部分；所述信号转换电路的输出送运算控制电路。在本技术的控制装置的实施例中，优选地，所述调速节能控制部分，包括配合运行参数设定电路，根据电动机拖动对象的要求，给出转速控制信号的可编程调速节能电路，用以计算电动机的初始输入电源频率和输入电压的频率与电压初始值计算电路，以及用以判别转速信号的增量绝对值是否超过设定的限制参数的判断电路；所述调压节能控制部分，包括用以获取采样周期间隔的外界电源电压的过零捕获电路，在每个采样周期间隔内计算电动机的输入电能增量的电能增量计算电路，根据电能增量计算电路的输出计算出下一采样周期中满足电动机拖动对象基本运行要求的输出控制参数的频率与电压计算电路，其输入连接到频率与电压计算电路的输出，其输出端连接到大功率调频调压模块的调频调压驱动电路，以及用以启动与停止电能增量计算电路和频率与电压计算电路工作的控制端口；所述调速节能控制部分的频率与电压初始值计算电路的输出送调压节能控制部分的频率与电压计算电路；所述调速节能控制部分的判断电路的输出送调压节能控制部分的控制端口。所述调速节能控制部分的可编程调速节能电路的输入，包括经由信号转换电路处理的一可手动调节的电位器的调节输出和电动机拖动对象上的转速闭环反馈电路的输出。电动机拖动对象上设有运行状态报告电路，信号转换电路的输入还包括与该运行状态报告电路的连接端口，而所述可编程调速节能电路的输入，还包括经由信号转换电路处理的电动机拖动对象上的运行状态报告电路的输出。所述调压节能控制部分的频率与电压计算电路，包括根据电能增量的正负变化来判断电动机是否已接近最小耗能运行状态，电能增量为负时减少电动机输出电压，当电能增量由负变正时表示已搜索到最优控制点的节能搜索判断电路；所述节能搜索判断电路，包括用以保证当调低电动机供电电压时引起转速降低不会超过设定的限度的电动机转速变化限制转向控制电路，和用以保证搜索过程及时跟踪电动机负荷的变化的输入电能增量量值变化转向控制电路。所述电动机转速变化限制转向控制电路，包括给定转速与实际转速差的绝对值是否大于设定的限制参数的转速差判断电路。所述输入电能增量量值变化转向控制电路，包括电能增量是否大于和等于零的量值变化正负判断电路，和电能增量的绝对值是否大于设定的控制参数的量值变化超限判断电路。所述节能控制模块是由环氧树脂全密封的。而大功率调频调压模块也选用由环氧树脂全密封的，则控制装置采用全密封的两模块结构，这一组成结构使产品环境适应能力大大增强。电动机是三相的，而信号转换电路的输入只包括一相信号，即与外界电源的一相电压的连接端口，与测量外界电源的一相电流用互感器的连接端口，与一相电动机输入电压的连接端口。所述运算控制电路为一微处理器，型号为MSP430133。同现有技术相比，本技术的交流感应电动机节能运行控制装置，结构紧凑，可以实现在满足电动机拖动对象运行要求的前提下，使电动机的输入功率达到最小。附图说明图1为交流感应电动机等效简化电路图。图2为交流感应电动机调压控制时的转矩、转速、电压关系图。图3为本技术的交流感应电动机节能运行控制装置的原理框图。图4为本技术的控制装置的调速节能控制部分的结构图。图5为本技术的控制装置的调压节能控制部分的结构图。图6为本技术的交流感应电动机节能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流感应电动机节能运行控制装置，其特征在于：包括测量外界电源的电流用的互感器、交流感应电动机拖动对象的转速控制电路、大功率调频调压模块和节能控制模块，外界交流电源经由受节能控制模块调节的大功率调频调压模块对交流感应电动机供电，而 电动机拖动对象上设有转速闭环反馈电路；所述节能控制模块包括信号转换电路，运行参数设定电路和运算控制电路；所述信号转换电路的输入包括与所述转速控制电路的连接端口，与外界电源的电压的连接端口，与测量外界电源的电流用的互感器的连接 端口，与电动机输入电压的连接端口，以及与而电动机拖动对象上转速闭环反馈电路的连接端口；所述运行参数设定电路包括与运算控制电路相连的用以输入电动机拖动对象基本运行要求参数的，按键与指示装置，和／或通讯接口；所述运算控制电路包括 调速节能控制部分和调压节能控制部分；所述信号转换电路的输出送运算控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉华，
申请(专利权)人：杨玉华，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]