[实用新型]功率因数检测光电控制电机节电器

说明书

本实用新型涉及一种异步电动机节电装置，特别适用于负载变化较大或长期运行于轻载、空载下的异步电动机。

目前，利用功率因数检测，然后去控制双向可控硅导通角的电机节电器，大都存在着电路复杂，采用分立元件组装，可靠性差等缺点，而且功率因数控制参数容易随所配不同功率的电机而变化，在安装使用时需要再调试，给用户带来不便。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、安装使用方便，节电效果显著，采用光电转换控制器去控制双向可控硅导通角的异步电动机节电装置。

本实用新型是这样实现的：它包括有功率因数检测电路、双向可控硅，特别是它还包括有光电转换控制器。光电转换控制器由发光二极管和包括由光敏元件组成的触发电路组成。功率因数检测电路的输出驱动三个以上串联的发光二极管。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的电路原理图

图2为光电转换控制器电路原理图。

图中，M为三相异步电动机，星形接法。功率因数检测电路由相位检测电路和放大、驱动电路组成。相位检测电路由IC1－1、IC1－2、IC2－1组成。IC1－1和R1－3组成的整形放大电路将由变压器B1检测的电压信号变为占空比为50％的方波信号，IC1－2和R4－5组成的整形放大电路将由电流互感器B2检测的电流信号变为占空比为50％的方波信号。IC2－1为异或门，将上述两个方波信号的相位关系检测出来，IC2－1的输出波形的占空比随电机的功率因数而改变。功率因数越大，占空比越大。反之越小。B1和B2接于同一相，图中为同接于A相。R6、C1起滤波作用。放大、驱动电路由IC3－1、BG1组成。IC3－1、R7、W1、R8、C2为放大级，BG1、R9为驱动级。BG1的输出驱动三个以上串联的发光二极管，图中为D3和3个D5。D3作为信号指示用。

图1中的S1－3为光电转换控制器，图2是它的电路原理图。它是一个把其组成的所有元件固化为一体的器件。光电转换控制器的触发电路电光敏电阻R10、补尝电阻R11－12、C5、R13、C6、双向二极管D4组成。R14、C7为双向可控硅SCR的保护电路，R14、C7也与其它元件一起固化在光电转换控制器中。光电转换控制器的工作原理如下：双向可控硅SCR上的端电压经光敏电阻R10、补尝电阻R11、R12给C5充电，C5上的电压经R13给C6充电，当C6上的电压上升到双向二极管D4的阻断电压时，D4导通，并分别控制三个双向可控硅SCR1－3同时导通。光敏电阻R10阻值的变化，改变了对C5、C6的充电速度，即改变了双向可控硅SCR1－3的导通角，而光敏电阻阻值随发光二极管D5的亮度而变化，D5亮度越高，光敏电阻的阻值越小，对电容器的充电速度越快，可控硅的导通角也越大。S1－3做成一个标准件，由补尝电阻R11、R12保证每个光电转换控制器S1－3中的光敏电阻两端的阻值随D5的亮度变化一致。因此它的互换性强。

图1中的直流电源由B1、D1－2、C3－4、稳压块WD阻成的整流稳压电路提供。WD选用WD7809。

图中IC1－1、IC1－2、IC3－1选用LM358、IC2－1选用CD4030。

本节电器的工作过程如下，相位检测电路检测出电压电流之间的相位关系，它的输出波形的占空比随电机的功率因数而改变，功率因数越大，占空比越大，BG1的驱动电流也越大，发光二极管D5就越亮，双向可控硅的导通角就越大，输出电压就高。反之，输出电压就低。

本实用新型的优点是结构简单，使用时不需要调试、安装方便，节电效果显著。它能使电机的耗电量随负载的变化而变化，根据电机负载大小不同、平均节电在20－30％左右，空载时节电达50－60％。