CN104779880A - 一种节能型电机控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型电机控制***，其特征在于：由电机（5），控制***（2），与控制***（2）相连接的电压检测装置（1），与电压检测装置（1）相连接的电机保护***（3），与电机（5）相连接的变频控制***（4）和动态功率校正电路（7），以及与变频控制***（4）相连接的消谐装置（6）组成；所述控制***（2）与外部电网相连接，而变频控制***（4）则顺次经放大器P1和电容C1后与控制***（2）相连接，电机保护***（3）还与电机（5）相信连接，消谐装置（6）和动态功率校正电路（7）均与控制***（2）相连接。本发明采用变频控制***对电机进行控制，使节能效率达到30%。同时可以实现闭环恒压控制，以及电机的软停、软启。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域，具体是指一种节能型电机控制***。
背景技术
目前，节能减排和环境问题成为人们日益关注的焦点，随着国家节能减排计划的逐渐实施，工业企业在各个新建或改扩建项目中都在尝试各种方法降低企业能耗。电机是工业企业主要的动力装置，其广泛的应用于各种工况，据相关资料显示，工业企业中能耗最大的是各种电动机设备，我国的电动机用电量占全国耗电量的60%-70%，为了符合节能减排要求，各企业都纷纷设法降低电机的能耗。
传统的电机节能大多采用回流阀或开/停机时间来调节流量，然而大电机在工频状态下频繁开停难度大，同时会造成电能损耗以及开/停机的电流冲击，对于电机的使用寿命和安全性都有影响。因此，如何能够有效的降低电机的能耗则是目前人们所急需解决的。
发明内容
本发明的目的在于解决目前电机使能耗过大的缺陷，提供一种节能型电机控制***。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种节能型电机控制***，由电机，控制***，与控制***相连接的电压检测装置，与电压检测装置相连接的电机保护***，与电机相连接的变频控制***和动态功率校正电路， 以及与变频控制***相连接的消谐装置组成；所述控制***与外部电网相连接，而变频控制***则顺次经放大器P1和电容C1后与控制***相连接，电机保护***还与电机相信连接，消谐装置和动态功率校正电路均与控制***相连接。
进一步的，所述的变频控制***由检测电路，处理芯片U，一端与处理芯片U的TRI管脚相连接、另一端则经电容C4后接地的电阻R7，正极与处理芯片U的CONT管脚相连接、负极接地的电容C5，与检测电路以及处理芯片U相连接的积分电路，与积分电路以及处理芯片U相连接的复位电路，与处理芯片U相连接的恒流源电路，以及与恒流源电路相连接的触发电路组成；处理芯片U的HTRE管脚与电阻R7和电容C4的连接点相连接、GND管脚接地。
所述的检测电路由三极管VT1，单向晶闸管D1，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极则与积分电路相连接的电容C2，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端则与电容C2的正极相连接的电阻R2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则顺次经电阻R4和电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的电阻R5组成；所述三极管VT1的基极与电阻R3和电阻R4的连接点相连接，单向晶闸管D1的N极与三极管VT1的基极相连接、其P极则同时与处理芯片U的VCC管脚和RE管脚相连接、控制极与电阻R4和电阻R5的连接点相连接。
所述的积分电路由放大器P1，负极与放大器P1的输出端相连接、正极则经电阻R1后作为信号输入端的电容C3，一端与放大器P1的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R6组成；所述放大器P1的反相输入端分别与复位电路、电阻R1和电容C3的连接点以及电容C2的正极相连接、其输出端则与处理芯片U的TRI管脚相连接。
所述的复位电路包括场效应管Q，电阻R8，电阻R9，电阻R10，二极管D2，二极管D3；电阻R8和电阻R9的一端均与场效应管Q的源极相连接、另一端均接地，二极管D2的N极与场效应管Q的栅极相连接、P极接地，二极管D3的N极与场效应管Q的栅极相连接、P极则经电阻R10后与处理芯片U的DIS管脚相连接，场效应管Q的漏极则与放大器P1的反相输入端相连接。
所述的恒流源电路由三极管VT2，N极经电阻R11后与处理芯片U的OUT管脚相连接、P极则顺次经稳压二极管D6和电阻R15后接地的稳压二极管D5，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端则顺次经电阻R13和电阻R14后与稳压二极管D6和电阻R15的连接点相连接的电阻R12组成；所述三极管VT2的基极与电阻R13和电阻R14的连接点相连接、集电极与触发电路相连接，处理芯片U的RE管脚则同时与稳压二极管D5的N极以及电阻R12和电阻R13的连接点相连接。
所述的触发电路包括三极管VT3，二极管D4，电阻R16；二极管D4的N极与三极管VT3的集电极相连接、P极接地，电阻R16的一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地，三极管VT3的基极与处理芯片U的OUT管脚相连接、发射极接地、集电极与三极管VT2的集电极相连接。
所述的处理芯片U为NE555集成电路，而场效应管Q为3DJ6结型场效应管。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
1、本发明采用变频控制***对电机进行控制，使节能效率达到30%。
2、本发明可以实现闭环恒压控制，以及电机的软停、软启，避免了工频启动时的电压冲击，减少电动机的故障率。
3、本发明的电机保护***可以对电机进行保护，避免电机因过电压而受到损坏。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的变频控制***电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明由电机5，控制***2，与控制***2相连接的电压检测装置1，与电压检测装置1相连接的电机保护***3，与电机5相连接的变频控制***4和动态功率校正电路7，以及与变频控制***4相连接的消谐装置6组成。
为了更好的实现本发明的目的，电机保护***3还与电机5相连接，而控制***2与外部电网相连接，变频控制***4则顺次经放大器P1和电容C1后与控制***2相连接，即外部电压经控制***2输出后，由电容C1滤波以及放大器P1放大后输送进变频控制***4，由变频控制***4对电机5进行控制。另外，消谐装置6和动态功率校正电路7均与控制***2相连接，动态功率校正电路7可以对电机5的运行信号进行采集并传输给控制***2，由控制***2对信号进行分析，并发出相应的指令，这样使电机控制***形成闭环式控制，从而可以进一步的对电机5进行精确控制。
其中，电压检测装置1可以对电网电压进行检测，如检测到过电压信号，则会把信号输送给电机保护***3，由电机保护***3对电机5进行过电压保护。而消谐装置6可以有效的将电机5产生的谐波加以吸收，避免谐波电流返送到***外部的电力变压器，其可以大大降低电网的谐波量，防止污染电网。同时还有利于用户电力变压器的运行，降低功耗，提高设备和其它电器组件的可靠性。变频控制***4则为本发明的发明点所在，在变频控制***4的驱动下，电机5可以实现不同的转速与扭矩，从而实现对电机的软停、软启控制。
如图2所示，该变频控制***4由检测电路，处理芯片U，一端与处理芯片U的TRI管脚相连接、另一端则经电容C4后接地的电阻R7，正极与处理芯片U的CONT管脚相连接、负极接地的电容C5，与检测电路以及处理芯片U相连接的积分电路，与积分电路以及处理芯片U相连接的复位电路，与处理芯片U相连接的恒流源电路，以及与恒流源电路相连接的触发电路组成。该处理芯片U的HTRE管脚与电阻R7和电容C4的连接点相连接、GND管脚接地。为了更好的实施本发明，处理芯片U优选为NE555集成电路，其用途很广只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
而其中的检测电路则由三极管VT1，单向晶闸管D1，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极则与积分电路相连接的电容C2，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端则与电容C2的正极相连接的电阻R2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则顺次经电阻R4和电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的电阻R5组成。同时，三极管VT1的基极与电阻R3和电阻R4的连接点相连接，单向晶闸管D1的N极与三极管VT1的基极相连接、其P极则同时与处理芯片U的VCC管脚和RE管脚相连接、控制极与电阻R4和电阻R5的连接点相连接。
所述的积分电路由放大器P1，负极与放大器P1的输出端相连接、正极则经电阻R1后作为信号输入端的电容C3，一端与放大器P1的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R6组成。该放大器P1的反相输入端分别与复位电路、电阻R1和电容C3的连接点以及电容C2的正极相连接、其输出端则与处理芯片U的TRI管脚相连接。
复位电路作为积分电路的放电复位开关，而处理芯片U根据电机5的不同工况由其DIS管脚对复位电路进行控制，再由复位电路改变积分电路所发出的指令信号，由此实现电机5的变频控制。该复位电路包括场效应管Q，电阻R8，电阻R9，电阻R10，二极管D2，二极管D3。连接时，电阻R8和电阻R9的一端均与场效应管Q的源极相连接、另一端均接地，二极管D2的N极与场效应管Q的栅极相连接、P极接地，二极管D3的N极与场效应管Q的栅极相连接、P极则经电阻R10后与处理芯片U的DIS管脚相连接，场效应管Q的漏极则与放大器P1的反相输入端相连接。该场效应管Q优选为3DJ6结型场效应管。
恒流源电路可以确保***拥有恒定的电流，其由三极管VT2，N极经电阻R11后与处理芯片U的OUT管脚相连接、P极则顺次经稳压二极管D6和电阻R15后接地的稳压二极管D5，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端则顺次经电阻R13和电阻R14后与稳压二极管D6和电阻R15的连接点相连接的电阻R12组成。所述三极管VT2的基极与电阻R13和电阻R14的连接点相连接、集电极与触发电路相连接，处理芯片U的RE管脚则同时与稳压二极管D5的N极以及电阻R12和电阻R13的连接点相连接。
所述的触发电路包括三极管VT3，二极管D4，电阻R16。连接时，二极管D4的N极与三极管VT3的集电极相连接、P极接地，电阻R16的一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地，三极管VT3的基极与处理芯片U的OUT管脚相连接、发射极接地、集电极与三极管VT2的集电极相连接。从触发电路输出的信号直接对电机5进行变频控制。
如上所述，便可很好的实现本发明。
Claims (9)
1.一种节能型电机控制***，其特征在于：由电机（5），控制***（2），与控制***（2）相连接的电压检测装置（1），与电压检测装置（1）相连接的电机保护***（3），与电机（5）相连接的变频控制***（4）和动态功率校正电路（7）， 以及与变频控制***（4）相连接的消谐装置（6）组成；所述控制***（2）与外部电网相连接，而变频控制***（4）则顺次经放大器P1和电容C1后与控制***（2）相连接，电机保护***（3）还与电机（5）相连接，消谐装置（6）和动态功率校正电路（7）均与控制***（2）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的变频控制***（4）由检测电路，处理芯片U，一端与处理芯片U的TRI管脚相连接、另一端则经电容C4后接地的电阻R7，正极与处理芯片U的CONT管脚相连接、负极接地的电容C5，与检测电路以及处理芯片U相连接的积分电路，与积分电路以及处理芯片U相连接的复位电路，与处理芯片U相连接的恒流源电路，以及与恒流源电路相连接的触发电路组成；处理芯片U的HTRE管脚与电阻R7和电容C4的连接点相连接、GND管脚接地。
3.根据权利要求2所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的检测电路由三极管VT1，单向晶闸管D1，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极则与积分电路相连接的电容C2，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端则与电容C2的正极相连接的电阻R2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则顺次经电阻R4和电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的电阻R5组成；所述三极管VT1的基极与电阻R3和电阻R4的连接点相连接，单向晶闸管D1的N极与三极管VT1的基极相连接、其P极则同时与处理芯片U的VCC管脚和RE管脚相连接、控制极与电阻R4和电阻R5的连接点相连接。
4.根据权利要求3所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的积分电路由放大器P1，负极与放大器P1的输出端相连接、正极则经电阻R1后作为信号输入端的电容C3，一端与放大器P1的正相输入端相连接、另一端接地的电阻R6组成；所述放大器P1的反相输入端分别与复位电路、电阻R1和电容C3的连接点以及电容C2的正极相连接、其输出端则与处理芯片U的TRI管脚相连接。
5.根据权利要求4所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的复位电路包括场效应管Q，电阻R8，电阻R9，电阻R10，二极管D2，二极管D3；电阻R8和电阻R9的一端均与场效应管Q的源极相连接、另一端均接地，二极管D2的N极与场效应管Q的栅极相连接、P极接地，二极管D3的N极与场效应管Q的栅极相连接、P极则经电阻R10后与处理芯片U的DIS管脚相连接，场效应管Q的漏极则与放大器P1的反相输入端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的恒流源电路由三极管VT2，N极经电阻R11后与处理芯片U的OUT管脚相连接、P极则顺次经稳压二极管D6和电阻R15后接地的稳压二极管D5，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端则顺次经电阻R13和电阻R14后与稳压二极管D6和电阻R15的连接点相连接的电阻R12组成；所述三极管VT2的基极与电阻R13和电阻R14的连接点相连接、集电极与触发电路相连接，处理芯片U的RE管脚则同时与稳压二极管D5的N极以及电阻R12和电阻R13的连接点相连接。
7.根据权利要求6所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的触发电路包括三极管VT3，二极管D4，电阻R16；二极管D4的N极与三极管VT3的集电极相连接、P极接地，电阻R16的一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地，三极管VT3的基极与处理芯片U的OUT管脚相连接、发射极接地、集电极与三极管VT2的集电极相连接。
8.根据权利要求2～7任一项所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的处理芯片U为NE555集成电路。
9.根据权利要求5～7任一项所述的一种节能型电机控制***，其特征在于：所述的场效应管Q为3DJ6结型场效应管。
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