[发明专利]主动工况检测节电法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种对变功况工作电动机工作时所需功率的自动跟踪和控制装置，它可以根据电动机在变功况时，视被拖动负载的变化给电动机提供所需相应的电压、电流。

背景技术

在目前，很多地方使用的电动机都不能在固定的工况内工作，比如，油井采油用的游梁式抽油机，这种抽油机的拖动电动机就一直处在变功况运动中，抽油泵的抽油杆一直在做换向(上升和下降)直线运动，而游梁的拖动臂做的确是圆周曲线运动，所以当拖动臂上举至游梁连接轴、拖动臂连接轴与拖动臂主轴三点成为一条直线时，抽油泵所需动力为零，随着拖动臂的转动所需动力逐渐加大，当拖动臂转到与直线成90°夹角时所需动力最大，随后又逐渐减小，直到游梁连接轴、拖动臂主轴与拖动臂连杆轴连成一条直线时所需的拖动力又降至为零，周而复始，据估算，大于40％左右的电能被浪费掉了。

发明内容

为了克服电动机输出功与负载所需功不平衡而产生的能源浪费问题(经反复测试，电动机维持自身正常运转的电流为正常工作电流的左右)，本发明提供了一种可以根据负载变化给驱动电动机提供相应电压、电流的装置。

本发明对于解决技术问题所采取的技术方案为：根据负载所需动力的大小来调整电动机的工作的电压与电流。

下面以一台功率为200W、额定电压220V、额定转数1400r/min的单项电动机为例，在保证其额定转数不变的前提下对其进行实际检测，检测工具是：一台最高工作电压250V、最大输出功率250W的自耦式变压器，两只UT56型数字万用表，自耦式变压器用来调整被检测电动机的供电电压、功率是由该电动机的工作电压与电流计算所得，测试的前提是电动机被测时需正常运转，测试所得数据如下：

电压：单位V

23，29，39.8，44.6，55.4，66.2，77.8，88.3，94.5，110，132，142.8，152.7，162，171.3，182.2，191.2，200，210，222.6，

电流：单位mA

82，88，105.5，116，135.5，161.5，188，214，223，265，313，337.5，367，400，454，515，607，708，834，968，

功率：单位W

1.886，2.57，4.1989，5.174，7.51，10.7，14.63，18.9，21.1，29.2，41.32，48.2，56.041，64.8，77.77，93.8，116.06，141.6，175.14，215.48，

根据以上所测数据可以看出，被测电动机的电压与电流是一组相互对应的函数，在测试的过程中还有另一种现象，比如电动机的工作电压为110V、工作电流为165mA时，若给电动机加上一定负载，电动机的工作电流会再瞬间上升，而在此时若将电压上调至某一值时，电流又会下降至与电压函数关系的对应值。

根据以上测得结果，本发明在节电方面所采取的技术方案是：将电动机的即时工作电压与电流作为参照值，然后以秒的速率，的伏值向下调整电动机的工作电压，若在下调过程中，电动机的工作电流值≤参照电流值，那么电压将以其速率继续向下调压，而电压下调后电动机的工作电流值则作为后面下调电压时电流的参照值，以此类推。若在电压下调过程中，工作电流值＞参照电流值，那么电压就以秒的速率，的伏值向上调，在电压上调的过程中，电压以每向上调一次后，随之向下调一次，也就是说上调时是交替的，每次向上调的幅度是而向下调的幅度为式中a为1的倍数。若在电压上调的过程中，当下调电压时，电动机的工作电流值≤参照电流值时，电压则开始向下调，向下调是连续的，向上调是交替的。前面所说的参照电流值就是下调电压前的工作电流值。

本发明的有益效果是：由被拖动机械工况来决定拖动电动机的工作电压与电流，也就是电动机的输出功率是根据被拖动机械工况变化而变化的，而现有电动机由于其技术结构原因，空载时的工作电流为满载工作电流的50％左右或以上，若电动机处在轻载或空载以下的工作状态时就产生了电能的浪费，所以若采用以“主动功况检测节电法”控制电动机功率就可以达到节省能源减少浪费的目的。

“主动功况检测节电法”适用于各种变工况机械的拖动电动机。

附图说明

说明书附图标示出的“主动功况检测节电法”的基本原理方框图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明

附图中的(1)为电动机的电源，(2)为调压装置，(3)为计算机，(4)为电流检测装置，(5)为电动机(6)为电压检测装置。(1)电动机电源将电能供给调压装置(2)，调压装置(2)由计算机(3)进行调控，电流检测装置(4)与电压检测装置(6)将在电动机(5)采集的电流与电压样本传给计算机(3)，计算机(3)将电流检测装置(4)与电压检测装置(6)采集的电流样本与之前的电流、电压数据进行比较后指挥调压装置(2)调整给电动机(5)的输入电压。