三相数码节电器制造技术

一种三相数码节电器，包括电源电路、安装在电动机电源回路上的电流传感器侦测系统、ＣＰＵ运算中心、解藕系统、定速调功算法系统、变频调速算法系统、信号合成驱动输出系统、短路保护模块驱动系统、过载保护系统和调功调速执行系统，该节电器利用电流传感器对运行负载进行动态跟踪侦测，通过解耦算法分解，由ＣＰＵ运算中心及调功系统、调速系统分析运算，合成输出波形，通过调功调速执行系统改变电动机的功率和转速，动态适时调整供给电动机电能，为电动机和电源实现智能化的能量供给提供一个数字平台，克服了无闭环反馈的自控系统不能根据电动机实际负荷率而设置节电控制，从而实现节电目的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种轻载调压节电装置，尤其是三相电动机的节电器。
技术介绍
我国目前工业用电中，70%以上的电能都是由三相电动机所消耗，但是，大部分电动机在工 作中都达不到额定负荷率，实际的负荷率大都在40~70%之间，此时电动机处在低效能运行状态， 造成了电能极大的浪费，这就是我们平时说的"大马拉小车"问题，目前，解决这个问题的主要 技术有两种 一种是以相控原理为基础晶闸管跟踪节电技术，二是变频节电技术。但由于晶闸基 于相控原理工作，功率因数低、波形效率低，实际节电效果不理想。变频节电技术节电效果好， 结构复杂、成本高。近年来公开文献也介绍了一些电动机节电器的报道，例如中国专利，申请号， 02250736.1 ，名称二相电动机节电器公开(公告)号CN2599862申请(专刺权)人深圳市诚明实业有限公司，地址广东省深圳市罗湖区新安路雍景园11楼B，专利技术(设计)人贾世锋，摘要-公开了一种三相电动机节电器，电路包括触发脉冲同步电路、触发电路、高频信号发生戮、 晶闹管电路、电压及电流相位采样电路、调压控制电路、启动电路、补偿电路和工作电源，考用全电子控制电路，所设置的基本控制电路是将工作电动机与晶闸管SCR串联，通过跟随电动机 负载率来控制其功率因数值，电动机在变负载状态下能自动提升功率因数至最佳值，减少无甩功 耗，平均节电率达25%以上，最高节电率可达50%,解决了现有节电器自动调节速度慢、相位 检测不准确和节电效果不明显等问题。但是上述公开文献报道的电动机节电器还存在负载率跳跃 波动情况下调整供给电动机的电能不能动态调节的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够克服现有技术中的电动机运行运行过程功率因数低、耗能 高，并且在负载率跳跃波动情况下能够动态调节电动机的电能的三相电动机的节电器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是本技术的三相数码节电器，包括电源电路、安装在电动机电源回路上的电流传感器侦测系统、CPU运算中心、解藕系统、定速调功算法系统、变频调速算法系统、信号合成驱动输出系统、短路保护模块驱动系统、过载保护系统和调功调速执行系统，其中电源电路经过整流滤波系统和保护电路检测接入CPU运算中心，电源电路还接调功调速执行系统后接电流传感器侦测系统，电流传感器侦测系统安装在电动机的电源回路上，电流传感器侦测系统还接至l懈藕系统后分别接过载保护系统，定速调功算法系统和CPU运算中心，解藕系统接定速调功算法系统后接 信号合成驱动输出系统CPU运算中心分别接信号合成驱动输出系统和变频调速算法系统，信 号合成驱动输出系统接短路保护模块驱动系统后接调功调速执行系统外部通讯、人机对话窗口 接CPU运算中心。以上所述的解藕系统将电流传感器侦测系统采集的信号分解成磁场分量和力矩分量； 以上所述的电流传感器侦测系统采用应用霍尔效应和磁平衡原理的霍尔电流传感器。 以上所述的保护电路包括过压保护、缺相保护和欠压过压保护电路，以上电斷尿护信号供给 CPU运算中心(12)运算监测，实现对电动机过压、缺相、欠压过压保护。 以上所述的CPU运算中心采用单片机。以上所述的变频调速算法系统和定速调功算法系统分别在CPU运算中心的控制下，根据磁 场分量和力矩分量的数据信息进行相应的调速、调功信号进行合成。以上所述的信号合成驱动输出系统将合成调速、调功信号进行输出。 以上所述的调功调速执行系统连接在电动机电源与电流传感器侦測系统之间，调功调速执行 系统对电动机进行调速、调功。以上所述的CPU控制运算中心上还连接有人机对话窗口及存储系统。 本技术的工作原理是它主要由CPU及电子元件构建全数字节电控制系统，利用电流传 感器对运行负载迸行动态跟踪侦测，通过解耦算法分解，由CPU运算中心及调功系统、调速系统 分析运算，合成输出波形，通过调功调速执行系统改变电动机的功率和转速，动态适时调整供给 电动机电能，为电动机和电源实现智能化的能量供给提供一个数字平台，克服了无闭环反馈的自 控系统不能根据电动机实际负荷率而设置节电控制，从而实现节电目的。在工作过程中，安装在 在电动机电源回路上的电流传感器侦测系统对电动机运行电流进行高速采样，采样信号在过载保 护系统的智能保护下，经解藕系统分解信号，输入CPU运算中心分析运算，调控电动机的转速； 另一方面通过CPU运算中心、定速调功算法系统分析运算，调控电动机的功率，从而完成电动机与负载精确匹配、提高运行效率的目的。同时，连接在cptr运算中上的外部通讯、人机对话、外部功能接口，还可分别通过各自单元中设置的PLC、 PLD程控功能提供与外界进行信息交换的接口，从而有效提高了使用过程中的灵活性。 本技术的有益效果1、 解决了电动机在达不到额定负载率情况下，或负载率跳跃波动情况下，动态调节动态的 调整供给电动机的电能，使电机始终在最佳效率状态下工作，使输出功率与实时负载刚好匹配而 达到节能的目的。2、 为电动机和电源实现智能化的能量供给提供一个数字平台，克服了无闭环反馈的自控系 统不能根据电动机实际负荷率而设置节电控制，从而实现节电目的。3、 本三相电动机的节电器的电路结构简单，可靠性高，大大减轻了重量，缩小了体积，降 低了成本，提高了生产效率。附團说明附图说明图1为本技术的结构流程示意图。 围2为本技术的外型结构示意图具体实施方式以下结合附图对本技术进一步说明如图1所示，本技术的三相数码节电器包括电源电路、安装在电动机电源回路上的电流传感器侦测系统3、 CPU运算中心12、解藕系统6、定速调功算法系统H)、变频调速算法系统 11、信号合成驱动输出系统9、短路保护模块驱动系统5、过载保护系统7和调功调速执行系统 2，其中电源电路经过整流滤波系统t和保护电路8检测接入CPU运算中心12，电源电路还接 调功调速执行系统2后接电流传感器侦测系统3，电流传感器侦测系统3安装在电动机4的电源 回路上，电流传感器侦测系统3还接到解藕系统6后分别接过载保护系统7、定速调功算法系统 K)和CPU运算中心12，解藕系统6接定速调功算法系统10后接信号合成驱动输出系统9; CPU 运算中心12分别接信号合成驱动输出系统9和变频调速算法系统U，信号合成驱动输出系统9 接短路保护模块驱动系统5后接调功调速执行系统2; CPU运算中心与外部通讯、人机对话窗口 13连接。上述三相数码节电器的解藕系统6将电流传感器侦测系统3采集的信号分解成磁场分量和力 矩分量；电流传感器侦测系统3采用应用霍尔效应和磁平衡原理的霍尔电流传感器；保护电路包 括过压保护、缺相保护和欠压过压保护电路，主要使得供给CPU运算中心的电压稳定；CPU运算中心12采用单片机，根据实际情况确定其内存大小；变频调速算法系统11和定速调功算法系 统10分别在CPU运算中心12的控制下，根据磁场分量和力矩分量的数据信息进行相应的调速、 调功信号进行合成；信兮合成驱动输出系统9将合成调速、调功信号进行输出；调功调速执行系 统2连接在电动机4电源与电流传感器侦测系统3之间，调劝调速执行系统2对电动机4进, 速、调功。如留2所示，三相数码节电器的零部件安装在机箱2！内，机箱21外部有电源开关25、人 机对话窗口22和散热窗24,还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相数码节电器，其特征在于：它包括电源电路、安装在电动机（４）电源回路上的电流传感器侦测系统（３）、ＣＰＵ运算中心（１２）、解藕系统（６）、定速调功算法系统（１０）、变频调速算法系统（１１）、信号合成驱动输出系统（９）、短路保护模块驱动系统（５）、过载保护系统（７）和调功调速执行系统（２），其中电源电路经过整流滤波系统（１）和保护电路（８）检测接入ＣＰＵ运算中心（１２），电源电路还接调功调速执行系统（２）后接电流传感器侦测系统（３），电流传感器侦测系统（３）安装在电动机（４）的电源回路上，电流传感器侦测系统（３）还接到解藕系统（６）后分别接过载保护系统（７）、定速调功算法系统（１０）和ＣＰＵ运算中心（１２），解藕系统（６）接定速调功算法系统（１０）后接信号合成驱动输出系统（９）；ＣＰＵ运算中心（１２）分别接信号合成驱动输出系统（９）和变频调速算法系统（１１），信号合成驱动输出系统（９）接短路保护模块驱动系统（５）后接调功调速执行系统（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：荣飞，
申请(专利权)人：荣飞，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]