[实用新型]三相交流异步电动机智能柔性电源控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种三相交流异步电动机智能柔性电源控制装置。

背景技术：

电动机(也称电机)在使用时，因其负载大小的不同，其节能效果也就不同。通常，电机功率的配备要满足其最大功率时的需求，但电机不总是工作于最大负荷，当其负载远小于其最大负载时，电能在电网中被白白浪费了。

目前解决这一问题的方法多是用一个“功率因素检测电路”来检测电机实时功率因素，然后同预先设定的理想功率因素进行比较，利用其差值产生脉冲信号，驱动大功率开关的导通与关断，实现自动馈电的目的。其具体的流程包括：1.模拟信号检测；2.模拟信号转换为数字信号；3.由中央处理器或微处理器对上述数字信号进行处理；4.数字信号转换成模拟信号；5.驱动双导可控硅开关。这种现有的技术处理方法具有以下的不足之处：

1.对电机负载的突然变化响应太慢，馈电滞后严重。在电机负载突然增大时，可使电机失速，而在电机负载突然变小时，使节能率降低。

2.用数字电路实现以上技术时，无法实现“动态的最佳功率因素”设定。因它必须在硬体器件制作或软体编制时事先设定，无法针对具体情况动态跟踪。

发明内容：

本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种三相交流异步电动机智能柔性电源控制装置，简单直接地达到节能的目的。

本实用新型实现上述目的的方案是：一种三相交流异步电动机智能柔性电源控制装置，其特征是：包括双导可控硅、相位差检测电路、信号调理电路、触发电路、所述双导可控硅分别串接于三相交流异步电动机的三相供电线路中；相位差检测电路分别与三相供电线路相连，用于检测流过该相的电流与电压的相位差，产生一个正比于其电流与电压相位差的电压信号，输出到信号调理电路；所述信号调理电路包括可调电位器，可通过调节该可变电位器的大小，来改变一个基准偏置的负电压功率因素信号电压的大小，提供一个动态可调的功率因素控制信号，输出到触发电路，所述触发电路用于产生控制脉冲信号，输出到三个双导可控硅，以控制其导通角，向电动机提供维持其驱动即时负载所必须的最低电压。

采用以上方案的有益效果：相对于数字式实现技术的流程，我们所使用的模拟电路技术流程直接而又简单，使用了较少的元件，能够几乎瞬时跟踪电机运行动态，且价格低廉，可靠性高。

附图说明：

图1是带有部分方框的具体电路图。

图2是本实用新型示意方框图。

图3a-3f是相位差检测电路的相关节点的波形。

图4a为一个由三相异步电动机智能柔性电源装置供电的电机的端点对中线的电流波形图。

图4b为一个由三相异步电动机智能柔性电源装置供电的电机的端点对中线的电压波形图。

图4c为空载状态下的相电压波形。

图4d为呈反极性的感应电势情况。

图4e为全波整流波形。

图4f为运放器A8的输出波形。

图5是电机保护电路示意图。

具体实施方式：

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

本实用新型实际是以电机的工作电流、电压及电机转速的变化作为取样对象，然后对所得的取样信号，经过运算放大、比较，产生智能化控制信号并跟随馈电，使电机的输入功率随负载的大小变化而同步变化，降低工作电压与工作电流，从而实现节能与电机保护的功能。

本专利申请为一个能自动监控交流异步电动机的即时负载，进而伺服地向该电动机供电，维持其运行于最佳运行点的智能柔性电源控制装置。

本智能柔性电源控制装置使用三个双导可控硅分别串接于三相交流异步电动机的三相电路中，向电动机供电。

每相电路中，设有相位差检测电路，分别检测流过该相的电流与电压的相位差，产生一个正比于其电流与电压相位差的电压信号，作为控制该相电路双导可控硅导通角的控制信号。

另有一个检测反馈电路用于检测电动机定子绕组中产生感应反电势。本电路在双导可控硅处于截止状态时通过对感应反电势的检测，产生一个反馈控制信号，来改善双导可控硅的导通角控制信号，提高本智能柔性电源控制装置对负载变化的响应速度，保证电机不失速。

一个由可调电位器组成的信号调理电路，通过调节可变电位器的大小，来改变一个基准偏置的负电压功率因素信号电压的大小实现提供一个动态可调的功率因素控制信号详见后述。由于不同的电机具有不同的设计值，所以任何的预先设置都具有不确定性，而只能在现场安装时，动态设定。