[实用新型]交流异步电机节能控制装置

说明书

本实用新型涉及一种交流异步电机的节能控制装置。

众所周知，电动机工作时其外加负载是经常变化的，当外加负载减小时，电动机工作电流的无功分量所占的比例就增加，电机效率降低，当电机在空载运转时，其功率因数达到最低值，大量电能被白白浪费。因此，人们对如何使电动机稳定地处于最佳功率因素附近状态下运行，并对电机在空载时运行在接近临界失步电压状态下，要求对突加负载响应的快速问题进行研究，公开了许多具有明显技术进步的解决方案，例如中国专利“交流异步电机控制装置”（申请号87101037.2和88211424.7），公开一种通过“检测被控电机的三相绕组模拟反电势信号（由以与晶闸管并联的变压器的副边获得），以该信号作为电流取样器、突加负载检测器和稳速负反馈器的输入信号，并设计一个可调反馈器，用以调整电机的在同一负载率的工作电压”的技术方案，这是一个具有明显技术进步的方案，但是，由于要用三套完全相同的检测部件去控制一台电机，而且对三套检测部件有较高的精度要求，因此，也就明显地提高了成本。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，能使电机在空载时工作在接近临界失步电压状态，具有突加负载响应快、能实现全工作范围节能调节的交流异步电机节能控制装置。

本实用新型是这样实现的：

在电机的进线主回路中分别串接一只晶闸管，以便实施对电机电压的无级调节；在该三只晶闸管的电源进线端接有一只三相同步电压检测器，以便实施同步电压采样和对晶闸管触发的相序控制；选取任一主回路，接入一只电流互感器，提供电机同步工作电流信号，以便进行电流信号采样；由同相电流采样信号和电压采样信号合成出电机实时功率因数，并将功率因数由量纲转换部件变成直流电平去与设定的最佳功率因数电平进行比较，以提供全程稳定运行的控制电压；在电机的电源进线端，即晶闸管的出线端接有一只电机电压检测器，检测出电机实时端电压，以便与上述的运行控制电压相比较，进行稳压调节后去触发晶闸管，实施快速调节使电机稳定运转，消除由于负载品质不良或晶闸管高次谐波引起异步电机的振荡；此外，为了更好地提高电机对突加负载的快速响应，本实用新型还设置了突加负载检测器。

如上所述，本实用新型包括串接在三个主回路中的三只晶闸管、与该三只晶闸管的电源进线端相联结的同步电压检测器、串于某一相主回路的电流互感器、与晶闸管的出线端成电路联结的电机电压检测器、与晶闸管的控制极相连接的触发器和后接于电流互感器且依次成电路联结的电流取样部件、突加负载检测部件、功率因数调节部件、稳压调节部件、以及后接于同步电压检测器且依次成电路联结的电压取样部件、功率因数检测部件、量纲转换部件、还有功率因数予置部件、软启动与停机制动部件。其中电流取样部件与电压取样部件的输出端分别与功率因素检测部件相连接；功率因数予置部件、突加负载检测部件和量纲转换部件的输出端都分别与功率因数调节部件相连接；电机电压检测器、软启动与停机制动部件和功率因数调节部件的输出端都分别与稳压调节部件相连接；同步电压检测部件与稳压调节部件的输出端分别与触发器相连接。

本实用新型的优点是：1.结构简单、层次分明；易于实施和操作；2.能使电机在空载时工作在接近临界失步状态，且具突加负载响应快的特性；3.使电机稳定运行，实现全工作范围的无级节能调节，节能效果明显。

本实用新型的附图如下：

图1是本实用新型的电气结构原理图。

图2是本实用新型的电气工作波形示意图。

图3是本实用新型电流采样部件电气原理图。

图4是本实用新型的电压采样部件的电原理图。

图5是本实用新型的的功率因数检测部件的电原理图。

图6是本实用新型的量纲转换部件的电原理图。

图7是本实用新型的稳压调节部件的电原理图。

图8是本实用新型的突加负载检测部件的电原理图。

图9是本实用新型的功率因数调节部件的电原理图。

图10是本实用新型的功率因数预置部件的电原理图。

图11是本实用新型的工作原理波形示意图。

图12是本实用新型的另一实施例的电气工作波形示意图。

下面我们根据图1～图11给出本实用新型一个较好的实施例，并对该实施例予以详细的描述，以便进一步提供本实用新型的技术细节。