衣车节电器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种衣车节电器，包括：单片机；可控硅调压电路，与单片机连接；输出波形整流电路，与所述可控硅调压电路连接；供电电源，与所述可控硅调压电路连接，该供电电源包括三相输出端Ｕ相、Ｖ相和Ｗ相；还包括功率因数补偿单元，该功率因数补偿单元包括三个电容，该三个电容分别设置在所述交流电源三相输入端的Ｕ相和Ｗ相之间，Ｕ相和Ｖ相之间，以及Ｖ相和Ｗ相之间。因此本实用新型专利技术解决了现有衣车功率因数低、线损大、电机发热高、节电器产生电源污染的问题，克服使用现有节电器的衣车改变电动机轴功率反应慢，功率变化过渡时间长的不足，实现衣车的工作负载与其供电电压的有效匹配，充分利用了电动机的潜在能力。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工业衣车节电器，尤其涉及一种小功率、不连续输出 有用功率的交流电动机衣车节电器。
技术介绍
在服装业、鞋帽业、玩具业等轻工制造行业中，工业衣车应用非常广泛。 但是，其电动机的功率因数低，线损大，有效功率利用率非常低。目前，有大 量的各种衣车节电器问市，如机械或光电检测，来控制电机的工作电压的衣车 节电器。但是这种衣车节电器安装调试麻烦，日常维修工作量大。还有利用电 机在不同工作状态的不同平均电流，来控制电机的工作电压的衣车节电器。但 是这种衣车节电器采用平均电流来控制，利用电容上电压的变化来控制，在负荷快速变化时，无法满足工作的要求，此时电机损耗大；针对大、小不同电机， 机械磨损不同时期的同一台衣车，节电器需要调整，否则达不到原有效果；由 于采用半导体等分立元件来控制，而半导体等分立元件的离散性大，温度系数 不等，整机工作特性不好，造成三相电压不平衡，影响节电效果，对电动机不 利。并且这两种衣车节电器都存在着不同的实用缺点，其共同点都没有解决功 率因数低、线损大、电机发热高的缺点，并且对电源产生一定的污染；没有充 分利用电动机的潜在能力。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的缺陷，提供了包括功率因数补偿单元的 衣车节电器，实现衣车的工作负载与其供电电压的有效匹配；充分利用电动机的潜在能力。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种衣车节电器，该衣车节电器包括 单片机；可控硅调压电路，与单片机连接；输出波形整流电路，与所述可控硅 调压电路连接；交流电源，与所述可控硅调压电路连接，该交流电源包括三相 输出端U相、V相和W相；还包括功率因数补偿单元，该功率因数补偿单元 包括三个电容，该三个电容分别设置在所述交流电源三相输入端的U相和W 相之间，U相和V相之间，以及V相和W相之间。所述的衣车节电器还包括外触发单元，与所述可控硅调压电路和单片机连接。 所述外触发单元包括二极管、电阻、稳压管组成的串联电路，其中，二极管连 接可控硅调压电路的变压器的副边，外触发单元的输出接单片机的外触发中断 管脚。所述的衣车节电器还包括电流移位单元与所述输出波形电路连接。所述电流移位单元由电阻与电容串联组成，连接在所述输出波形整流电路中整流桥的交流输入端。所述衣车节电器还包括二级速度控制单元与所述单片机、供电电源和可控硅调 压电路连接。所述二级速度控制单元由第一可控硅光电耦合器、第二可控硅光电耦合器和第 三可控硅光电耦合器、发光二级管以及第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四 电阻组成，其中所述第三可控硅光电耦合器的正极输入接供电电源正极，负极经第四电阻连第二可控硅光电耦合器的正极，且第三可控硅光电耦合器的主连 接端通过第三电阻接入W相交流输入的可控硅调压电路；所述第二可控硅光 电耦合器的负极连第一可控硅光电耦合器的正极，且第二可控硅光电耦合器的 主连接端通过第三电阻接入V相交流输入的可控硅调压电路；以及第一可控 硅光电耦合器的负极接发光二极管的正极，而发光二极管的负极接单片机的 I/O管脚；且第一可控硅光电耦合器的主连接端通过第一电阻接入U相交流输 入的可控硅调压电路。所述的衣车节电器还包括优先调整供电电流，通过加电自检，自动确定和记忆 不同电压和电流的对应参考值的流压级调装置，与所述单片机连接。本技术提供的衣车节电器解决了现有衣车功率因数低、线损大、电机 发热高、现有节电器产生电源污染的问题；且克服了现有衣车改变电动机轴功 率反映慢，功率变化过渡时间长的不足。附图说明图1是本技术的结构方框图。 图2是本技术的电路原理图。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一歩的详细描述。具体实施方式由于现有的衣车采用交流鼠笼感应电动机为感性负载，但其电流滞后电 压，功率因数较低一般为0.7。为解决这种衣车的功率因数低的问题，如图1 所示，本技术提供了一种衣车节电器10包括单片机9;可控硅调压电路4，与单片机9连接；输出波形整流电路5，与所述可控硅调压电路4连接;供电电源8与所述可控硅调压电路4连接，该供电电源包括三相输出端U相、 V相和W相，还包括功率因数补偿单元2与供电电源8连接。同时参见图2 所示，该功率因数补偿单元2包括三个电容，Cl、 C2、 C3为功率因数补偿电 容，该三个电容C1、 C2、 C3分别设置在所述交流电源三相输入端的U相和 W相之间，U相和V相之间，以及V相和W相之间。即分别并联在三相交流 电的三个进线端，组成功率因数补偿单元2。因此接入电容后，线路上的电流 和电压基本是同相位，提高了功率因数，使线路上的视在电流大大降低，解决 现有衣车功率因数低、线损大、电机发热高、现有节电器产生电源污染的问题 且节电效果在节电30%以上。其中如图2所示，双向可控硅调压电路4包括变 压器T1、 二极管D5—D6、电容CIO、 Cll、 C12、 C13、三端稳压块U7所组 成的电路，属现有技术结构，为整机直流供给电压；压敏电阻RH1、 RH2、 RH3保护的可控硅Q1、 Q2、 Q3。参见图1，衣车节电器还包括外触发单元1，在每个交流周期向单片机9 发出中断信号，单片机9对输出波形整流电路5进行采样，根据采样结果向可 控硅调压电路4输出高、低电平，从而在可控硅调压电路中导通不同的速度控 制单元，调整电动机的输入电压，且对可控硅调压电路的变压器T1副边交流 电源进行半波整流。同时参加图2，外触发单元1为二极管D4、电阻R16、 稳压管DW组成的交流半波整流及稳压电路，二极管的正极接在可控硅调压 电路的变压器T1的副边;外触发单元1的输出接单片机9的外触发中断管脚。 其中，二极管D4对变压器T1副边交流电源进行半波整流，稳压管DW、电 阻R16进行稳压，外触发单元1在交流电压的每个上升沿，对单片机产生中断信号，中断信号产生的频率与交流电的频率相同。单片机9根据外触发单元l发出的中断信号，对交流电输出电流进行A/D采样，根据采样结果，向可控 硅调压电路4输出不同的电平信号，由可控硅调压电路4进行电压调整。单片 机9的采样周期为每秒50次，即0.02秒就可对电动机的供电模式做出调整控 制，并使电动机迅速作出反应。此功能可满足在负载快速、短期变化时，可减 少电机的反应时间，不影响工作的前提下，最大限度实现节电目的。参见图1和图2，衣车节电器还包括电流移位单元6与输出波形整流电路 5连接。在图2所示的电路结构图中，电流互感器T2， 二极管D7—DIO、电 阻R18、 R19组成衣车节电器输出波形整流电路5，在输出波形整流电路5中 整流桥的交流输入端串联电阻R17、电容C16、组成电流移位单元6。电流移 位单元6用于在单片机9对输出波形A/D采样前，对输出电流移位整形，使 Tl副边输出电压，T2副边输出电流达到同相，避免采样失真。通过增加了外触发单元l以及电流移位单元6，克服现有节电器的衣车改 变电动机轴功率反映慢，功率变化过渡时间长的不足；能迅速对电动机负载变 化，做出相应电压电流调整。图2中衣车节电器包括光耦U1、 U3、 U5，电阻R4、 R9、 R14、 R23组成 三级速度控制单元，当电动机处于接近设计最大负载的状态下，三级速度控制 单元导通，此时电动机的供电电压在380V左右，L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衣车节电器，包括：单片机；可控硅调压电路，与单片机连接；输出波形整流电路，与所述可控硅调压电路连接；供电电源，与所述可控硅调压电路连接，该供电电源包括三相输出端Ｕ相、Ｖ相和Ｗ相；其特征在于还包括功率因数补偿单元，该功率因数补偿单元包括三个电容，该三个电容分别设置在所述交流电源三相输入端的Ｕ相和Ｗ相之间，Ｕ相和Ｖ相之间，以及Ｖ相和Ｗ相之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍平，
申请(专利权)人：王志，陈强，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]