[实用新型]一种电动机节电智能控制器

说明书

技术领域

本实用新型智能控制仪器设备技术领域，涉及一种电动机节电智能控制器，用于三相异步电动机的节电保护。

背景技术

三相异步交流电动机由于结构简单、使用方便可靠而受到广泛应用，但却是电能消耗的最大用户，据测算有50％以上的电能被电动机消耗，而其中20％的电能是白白耗掉的。在实际使用过程中，三相异步电动机常常是在轻载下运行，而不是在额定功率下工作的，形成了所谓的“大马拉小车”现象。一方面造成了能源大量浪费，一方面造成了电机功率因数的降低，所消耗的电能转换为热使得电动机温度升高，这对电动机的使用寿命有严重的影响。通常电动机温度每降低10℃可使电动机的使用寿命延长一倍。三相交流异步电动机的节电保护一直是电动机领域研究的热点，特别是近几年来电力供应紧张的局面，使得交流异步电动机的节能设备的研究和推广更为迫切。

因此，设计一种三相异步电动机节电智能控制器，根据负载的随机变化的而自动调节电动机的输入电压，实现电动机持续工作在低成本的节电状态下，特别适合于变化负载的电动机随机使用工况。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电动机节电智能控制器，用于实现电动机在低成本的节电状态下可以持续工作，并根据电动机的随机负载变化而自动调节输入电压，特别适合变化负载的电动机随机使用工况。

本实用新型采用的技术方案为：一种电动机节电智能控制器，包括单片机控制器、信号调理器、AD转换器、同步检测电路、功能设定端口、光电隔离器、信号放大电路和晶闸管触发电路；同步检测电路和功能设定端口直接和单片机控制器相连接；晶闸管触发电路经信号放大电路和光电隔离器连接至单片机控制器；信号调理器接收外部设定、电压反馈和电流反馈三路输入，经电子开关和AD转换器连接至单片机控制器。

同步检测电路由同步变压器、比较器和光电隔离器件构成，比较器选用型号为LM339的比较器，光电耦合器选用型号为6N137的光电耦合器。

单片机控制器选用型号为AT89S52的单片机。

AD转换器选用型号为AD574的高速12倍AD转换器。

本实用新型的有益效果是一种电动机节电智能控制器采用智能化的单片机控制器，无需人工调节使电动机在轻负载工况下，电动机的输入电压自动降低而使转速保持恒定。特别适合于低负载或者负载变化频繁的工况，电动机的平均节电率为16％～30％。同时可以提高电动机的功率因数，降低电网线损及变压器的铜损，延长电动机的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的系统组成图。

图2本实用新型的控制流程图。

具体实施方式

如图1，一种电动机节电智能控制器，包括单片机控制器、信号调理器、AD转换器、同步检测电路、功能设定端口、光电隔离器、信号放大电路和晶闸管触发电路；同步检测电路和功能设定端口直接和单片机控制器相连接；晶闸管触发电路经信号放大电路和光电隔离器连接至单片机控制器；信号调理器接收外部设定、电压反馈和电流反馈三路输入，经电子开关和AD转换器连接至单片机控制器。

外部信号由外部电位器等给定时，由程序设定经AD转换器进入单片机控制器，AD转换器选用了高速12倍A/D转换器AD574，转换速度为25μs完全满足系统的要求。经过信号调理器进行整流、滤波等处理后，信号经AD转换器转换为数字信号并进入单片机控制器。

同步检测电路由同步变压器、比较器和光电隔离器件构成，比较器选用型号为LM339的比较器，光电耦合器选用型号为6N137的光电耦合器。

单片机控制器选用型号为AT89S52的单片机。该单片机内含三个定时器，两个外部中断源，内含8KB的Flash存储器，256字节的内部数据存储器，还有多种保护功能，在系统中无需扩充中断、定时控制芯片即可完全满足本系统工作要求。单片机控制器送出的触发信号经光电隔离器、信号放大电路、晶闸管触发电路之后形成晶闸管的控制信号。

如图2，当系统上电后，单片机控制器首先进行初始化，初始化后，采集端口数据。根据端口数据确定触发角的给定方式，将给定值转换成相应的时间值存入指定单元。由同步检测电路引发的中断信号送出晶闸管的触发信号，根据外部设定，显示相应的内容，实现了负载电压(电流)的连续可调，将实际的电压(电流)与给定的值相比较。节电器设计时把模糊控制引入到控制系统中，模糊控制不依赖于被控对象的精确数学模型，能够克服非线性因素的影响。将模糊控制算法用于交流电动机节电智能控制器，充分利用非线性、时变快速响应的特点，以起到节电的效果。