[其他]单相异步电动机节能器

说明书

一种单相异步电动机节能器

本实用新型属于交流异步电动机节能装置的技术改进。

一般公知的节能器是以电动机的功率因数COSφ为被控量，对电动机端电压进行自动调节以改善电动机在轻载及起动时的性能指标。

如美国1983年4388578号功率因数控制器发明专利中为使电动机电压与电流间的相位差随电动机负载变化，使用了多个集成电路的门电路、放大器、积分器、斜波发生器及其它电气元件对电压与电流的信号进行一系列的取样、比较、放大、波形变换等工作方可得到所需的功率因数控制信号，以控制双向可控硅的导通与截止，从而增加了控制系统复杂程度及成本费用。

本实用新型的目的是用极简单的电路来实现即能避免上述问题，又能使电动机在起动及轻载时性能指标得到改善的交流电动机节能器。

附图说明如下：

图1：节能器原理方框图

其中：1－电子开关（双向可控硅元件）。

2－实际电动机效率信号取样电路。

3－等效最高效率电机信号的取样电路。

4－电子开关的控制电路。

5－脉冲列形成电路。

6－比较器电路。

6a－比较器电路的上半部分。

6b－比较器电路的下半部分。

7－电动机启动电路。

8－实际电动机M。

图2：节能器电原理图（图中阿拉伯序号与图1所示相同）。

图3：节能器工作信号波形图。

其中A－输入电压波形。

B－互感器L取出的电流波形i₃₄。

C－电流i₃₄经整流后的波形。

D－经过C₄滤波后的电压信号U_W1。

E－变压器B₂的信号U₁₂。

F－变压器B₃的信号U₅₆。

G－电子开关控制电路4中电容C₁上的波形U_C1。

H－电子开关控制电路4输出的触发信号U₇₈。

I－等效取样电路3的输出信号U_C6。

J－U_C6经过整流后的波形。

K－U_C5经过滤波后的波形U_W2。

图4：输入功率曲线比较。

其中A－直接供电时的输入功率。

B－加本节能器以后的输入功率。

图5：机械特性曲线比较。

其中A－直接供电的机械特性。

B－加节能器后的机械特性。

图6：效率曲线比较。

其中A－直接供电的效率曲线。

B－加节能器后的效率曲线。

本实用新型的基本出发点是找到一个用基本电路元件组成的取样电路，它的电信号相当于一个在可变相控电压作用下时刻具有最高效率的电动机（无转动部分），此电路以下简称为等效取样电路。它可取出相当于最高效率电机的电压信号，再与实际运行的电动机由负载变化引起的电压信号进行比较，通过控制电路改变可控硅导通角，也即改变输入电压的大小。使实际电动机在运行中时刻与最高效率电机比较校正，並追踪最高效率，从而达到节能的目的。

事实上为模拟一个具有最高效率的电机，可由任何一个参数合适，並加以适当非线性修正的一阶无源二端网络组成。本实用新型中由R₁₇和C₆构成的二端网络就是模拟一个具有最高效率的等效电机的最简便易行的实施方案。