[发明专利]一种模块式智能高效节能控制型异步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种模块式智能高效节能控制型异步电动机，在传统电动机基础上，将双闭环控制的降压节能、软启动及综合保护控制融入电动机本体，使电动机具有自带软起动、自带负载跟踪降压节能及综合保护的一种新型电动机。

背景技术

由于能源紧缺，我国也从70年代开展了节电技术的研究，但这些传统的节电技术主要功能局限在变频、调整电压以及无源滤波上。由于传统的节电技术存在很多局限性，如只针对可调速电机，产生大量的奇次谐波，对客户的用电安全存在隐患，所以一直没有得到大面积的推广。目前，国内电动机节电产品的研究非常活跃，但真正形成规模和品牌、具有技术实力的企业并不多，在产业化方面也不是很理想，好多都是代理国外公司的产品，市场的大部分被国外公司所占据。因此，为了加快国内节电产品的发展，在国家“十一五”计划中，电动机系统节能方面的投入高达500亿元左右，重点推广高效节能电动机、稀土永磁电动机，在煤炭、电力、有色、石化等行业实施高效节能风机、水泵、压缩机系统优化改造，推广变频调速、自动化系统控制技术,如果使电动机运行效率提高2%，年节电就可达200亿千瓦时。由系统节电技术和专用节电技术组成的新型节电技术以其安全、经济、有效的特点逐渐取代了传统节电产品，产生了巨大的经济效益和社会效益，得到了大量客户的认可。

国际上技术领先的国家已大量采用电力电子技术、计算机技术、传感技术改造电动机节能产品，开发出一批机电一体化、智能化的电动机专用节能产品。随着微处理器性能的提高和工业应用的日益成熟，使用一套装置同时对电动机的启动降耗及节能经济运行进行智能控制有了实现的可能，且智能化控制更能适应现代工业自动控制的要求，因此，电动机节能产品与控制系统的发展方向是：集成化、智能化、通用化和信息化，为此本发明提出一种模块式智能高效节能控制型异步电动机，在传统电动机设计基础上，将双闭环控制的降压节能、软启动及综合保护控制融入电动机本体，使电动机具有自带软起动、自带负载跟踪降压节能及综合保护的新型电动机。

发明内容

本发明的目的在于提供在传统电机基础上实现一体式的节能控制电动机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块式智能高效节能控制型异步电动机,包括电机主体、智能控制板、保护罩、三组可控硅、风扇及主电源接线盒；所述智能控制板、保护罩、三组可控硅、风扇和主电源接线盒均安装在电机主体上，所述智能控制板包括三相电流检测电路、显示电路、看门狗电路、按键电路、微处理器电路、温度检测电路、三相可控硅驱动电路、三组可控硅、同步信号电路、三相电压输入电路、起停控制电路；三相电流检测电路的输入端与微处理器电路的A/D端连接；温度检测电路输入端与微处理器电路的A/D端连接；显示电路的输入端与微处理器电路的I/O口连接；看门狗电路和按键电路的输出端分别与微处理器电路的I/O口连接；三相可控硅驱动电路的输入端与微处理器电路的I/O口连接；三相可控硅驱动电路的输出端与三组可控硅对应的触发端连接；同步信号电路的输入端与三相电压输入电路的输出端连接；同步信号电路的输出端与微处理器电路的I/O口连接；三相电压输入电路的输出端同时与三组可控硅输入端连接；三相电压输入电路的输入端与三相电源连接；三组可控硅的输出端与异步电动机的电源端连接。

优选的，温度检测电路采用温度继电器，固定在可控硅散热面上，当可控硅表面大于85℃时，停止电机运行。

优选的，智能控制板嵌入在所述电机本体上，采用电流环和功率因数环，将实测功率因数值，并结合实测电流值作为控制参量，通过模糊自整定PID控制算法，用于变载时，快速抑制电流波动，时间小于80毫秒，实现电流值的稳定控制，电流波动小于1%，使模块式智能高效节能控制型异步电动机具备自带电机降压控制、软启动控制及综合保护控制于一体。

优选的，三组可控硅采用双并联反向连接，利用双窄脉冲控制双向反并联可控硅快速触发，解决电机交流调压问题。

优选的，风扇固定在电机端部，电机主体和三组可控硅公用专用散热通道，确保电机及功率器件散热充分，延长电动机使用寿命。

优选的，智能控制板采用三相电流检测电路可获得电机运行的实际电流值，并借助钳型电流表测得的实际电流值，将钳型电流表测得的电流值通过按键电路输入到微处理器电路，利用电流设定值与测量值比对，实现智能控制板对电动机负载的识别，使智能控制板适用于15-315KW任意功率大小的异步电机控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：