[实用新型]马达节能运行器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种应用于交流电动机的节能运行器。

背景技术

目前，无论在国内或国外，在工矿企业中，大量使用交流电动机(马达)，以作动力拖动。交流电动机的同步转速决定于电源频率。电源频率一经确定，其异步转速，对于一定极对数马达而言也就确定了。而输出功率随转速变化。也就是，对某一既定转速，马达输出的功率对同一负载类型是恒定的。在马达工作的实际过程中，许多情况下，并不要求马达输出恒定不变的功率。人们总寄以希望，能在轻载时，降低马达转速，从而降低输出功率，以节省能源。事实上，在轻载时，机械负载也不需马达输出大的功率。例如，在锯木厂中，当不锯木时，马达只是拖动锯盘空转，为节省能源，此时要求马达减少输出功率。在砖厂、石场，当不切坯砖或不碎石时，马达仅拖动输送带旋转，浪费不少能源，此时要求马达减速以减少输出功率。在自来水厂中，当管道水压达到一定压力时，也要求马达降速，减少输出功率。这一方面可节省能源，另一方面防止管道由于高压而损坏。

当实现这一目的，过去人们已长期进行了艰苦而卓有成效的研究。异步交流电动机虽然其结构简单、操作方便且价格低廉，为工矿企业大量采用，但要改变其转速，以适应各种负载和工况是十分困难的。目前，最有成效的要算调频机。调频机虽能平滑调速，在广阔范围内降低功率输出，但为了改变电源频率，实现能源周波的转变，必须使能源从50周波的交流电经硅整流装置转换成直流电源，而又从直流电逆变成较低周波的交流电源，两次不同性质的能源变换。每次能源转换，必然带来可观的能源损耗。这样，实际节省的功率并非理想；而且，仅仅是减少功率输出，不能在同一转速下做到真正的节能。采用调频机也冒出许多棘手问题：由于硅整流，使电源产生高次谐波，对电网产生污染，危害电网中一切电器设备，也对无线电产生干扰，影响热工仪表、通讯设备、医疗器械及电控设备等测量、控制的精确性。另一个缺点是造价高昂、维修管理不便、故障多，这大大抑制调频机的应用。

本实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构改进的马达节能器，以便在轻载时大幅度减小马达的输出功率，及重载时也能降低马达的输出功率。

本实用新型是这样实现的：流入轻重载转换装置的三相交流电流，在输出端变成：一路以三相超前电压90°相位角的容性电电流流入进相运行器，另一路根据轻、重载的负载电流控制信号以三相滞后于电压φ相位角的运行总电流选择经重载运行器或轻载运行器流入马达。

本实用新型包括短路保护器、轻重载转换装置、重载运行器、轻载运行器1、轻载运行器2、降压器、马达过流热继电器、轻载过流热继电器、进相运行器、涌流限制器、进相器、残压释放器及过电压保护器。短路保护器、负载电流的输出端与轻重载转换装置的输入端连接，轻重载转换装置的输出端接进相运行器、重载运行器、轻载运行器的输入端，进相运行器的输出端接残压释放器、涌流限制器、过电压保护器的输入端，涌流限制器的输出端接进相器，轻、重载运行器的输出端经马达过流热继电器与马达连接。轻载运行器由轻载运行器1、降压器、轻载运行器2构成，轻载运行器1的输入端接轻重载转换装置的输出端，其输出端接降压器的输入端，降压器的输出端接轻载运行器2的输入端，轻载运行器的输出端经轻载过流热继电器与马达相接。

本实用新型具有下列特点：

(1)实现轻重载转换

在马达重载运行时，由于轻重载转换装置功能，本实用新型自动快速转到重载状态下运行。此时重载运行器投入运行，轻载运行器1及2切出运行，此时马达输出额定功率。

在马达负载低于整定值以下时，轻重载转换装置快速切换到轻载运行状态。此时，轻载运行器1及2投入工作，重载运行器停止工作，马达降低输出功率。

(2)在马达整个工作过程中大幅节能

马达在轻载运行时，依靠轻重载转换装置，马达位于轻载运行器运行，输出有功功率减少。实验证明，有功功率减少的幅度较大，可高达60％。例如，30KW的破碎机，当马达仅拉动输送带空转而不碎石时，消耗功率8.8KW，当位于轻载运行器1及2运行时，有功消耗只有3.6KW，降5.2KW。