CN2669475Y - 三相电机节电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种三相电机节电器，能有效解决电机在空载或轻载时浪费电能的问题。该节电器包括可控硅，可控硅触发电路，电源接线端，在可控硅与电源接线端之间设有整流电路；在可控硅与电机连线之间设有相电流检测电路；整流电路电源输出端接有启动控制电路；启动控制电路、相电流检测电路的信号输出端接有可控硅导通角调整电路；可控硅导通角调整电路的信号输出端接至可控硅触发电路；整流电路的电源输出端为相电流检测电路、启动控制电路和可控硅导通角调整电路提供直流工作电压。本实用新型结构简单，体积小，重量轻，安装方便，节电效果明显，特别适合负载经常变化和间歇工作的三相电机配套使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种节电器，特别是一种三相电机节电器。
背景技术
在工农业生产中，广泛采用三相电机做动力。目前工厂普遍使用的机械设备所选择的电机都是按照机械所需的最大功率来配套，在实际使用中满载的时间很少，如冲压机床、拉伸设备、注塑机械等都是间歇工作的，电机经常在空载或轻载状态下运行，造成电力浪费。为了解决这个问题，人们想了很多办法，因此多种多样的节电器应运而生，目前使用的节电器大多数利用电机轻载时降低电压达到节电的。有一种是利用改变电机星形三角形接法的原理，实现节电的目的。但是，这种节电器是利用继电器来改变电机的星形三角形连接，继电器频繁动作，触点容易损坏造成接触不良。另外有一种节电器，利用三个电抗器与三个双向可控硅并联串接在电机的主回路上，满载时可控硅全导通电机全压工作，轻载时可控硅关断，电流经过电抗器产生压降，电机低压运行从而达到节电的目的。但是，这种节电器上装有电抗器，而电抗器的线圈体积大，铁芯重，安装不便，而且损耗一定电能。
发明内容
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种可以根据电机负载的变化自动调节电机输出功率的三相电机节电器。
为实现本实用新型的目的，所述的三相电机节电器，包括串接在电机相电路中的可控硅，可控硅触发电路，电源接线端，在可控硅与电源接线端之间设有整流电路；在可控硅与电机连线之间设有相电流检测电路；整流电路电源输出端接有启动控制电路；启动控制电路、相电流检测电路的信号输出端接有可控硅导通角调整电路；可控硅导通角调整电路的信号输出端接至可控硅触发电路；整流电路的电源输出端为相电流检测电路、启动控制电路和可控硅导通角调整电路提供直流工作电压。
由于取用了启动控制电路、相电流检测电路、可控硅导通角调整电路。通过可控硅导通角调整电路，可以使可控硅导通角得到改变，将加在电机上的电压升高或降价。当电源接线端上无电压时，启动控制电路复位。当在电源接线端加上电压时，启动控制电路输出一个降低电压的控制信号至可控硅导通角调整电路，使可控硅触发电路控制可控硅输出电压降低，减小电机启动电流。在电机处于空载或轻载时，电机输入线上的电流小，相电流检测电路不输出信号。当电机带动负载时，电机输入线上的电流增大，相电流检测电路输出信号至可控硅导通角调整电路，使可控硅触发电路控制可控硅完全导通，实现重载可控硅全导通，空载或轻载部分导通，降低电压和电流，实现节电。
附图说明
附图的图面说明如下：
图1为本实用新型三相电机节电器的电路方框图。
图2为实现图1的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施例作进一步详述：
如图1中所示，本实用新型三相电机节电器包括串接在电机M相电路中的可控硅VT1、VT2、VT3，可控硅触发电路，电源接线端，整流电路，相电流检测电路，启动控制电路，可控硅导通角调整电路。
如图2中所示，所述的可控硅触发电路有三个，分别包括有电阻R1、电容C1、触发二极管DZ1；电阻R2、电容C2、触发二极管DZ2；电阻R3、电容C3、触发二极管DZ3；
所述的整流电路包括接在电源接线端上的变压器B2、接在变压器B2次级上的整流桥D2、电容C4、电阻R19。
所述的可控硅导通角调整电路分别设在对应的可控硅触发电路上，包括并接在可控硅触发电路中导通角固定电阻R1、R2、R3两端上的光耦合可控硅VT4、VT5、VT6，在光耦合可控硅VT4、VT5、VT6上串接有导通角调整电阻R4、R5、R6，光耦合可控硅VT4、VT5、VT6上发光二极管的正极通过限流电阻R7、R8、R9接于整流电路输出端，光耦合可控硅VT4、VT5、VT6上发光二极管的负极与开关三极管VT7的集电极连接，开关三极管VT7的基极接于运算放大器IC-1的输出端，运算放大器IC-1的负输入端接于串接在整流电路输出端的取样电阻R10与W之间，运算放大器IC-1的正输入端接于启动控制电路、相电流检测电路的信号输出端。
所述的相电流检测电路包括串接在可控硅VT1与电机M电源线上的变压器B1初级线圈，在变压器次级线圈输出端接有整流桥D1，整流桥D1电源输出端为信号输出端，在电源输出端接有电阻R12和稳压二极管Z，防止输出电压过高而烧毁其它元器件。
所述的启动控制电路包括正输入端接于电压比较电阻R15、R16上的运算放大器IC-2，运算放大器IC-2的负输入端接于串接在直流电源输出端上的串接电容C6、C7的连接点上，在接地的电容C7两端接有放电电阻R14，运算放大器IC-2的输出端通过一个隔离二极管D3作为信号输出端。
启动控制电路和相电流检测电路，使电机M在起动和轻载时输出低电位控制信号至可控硅导通角调整电路，使可控硅触发电路控制可控硅的输出电压为320伏，使电机电流减少，达到节能的目的。当电机重载时电机电流增大，相电流检测电路的电流同时增大，使可控硅导通角调整电路中的光耦合可控硅VT4、VT5、VT6导通，从而增大触发电流，使各相的可控硅VT1、VT2、VT3全导通，加在电机上的电压升高，电机输出功率增大，保证电机正常工作。
发光二极管LED2(绿)、二极管D5和电阻R18串联跨接在电机的两个相电源端之间，通电时发光二极管LED2(绿)发光，作电源指示灯。发光二极管LED1(红)、二极管D4和电阻R17串联并接可控硅VT2的两端，电机轻载时发光二极管LED1(红)发光，作节电指示灯。
整流电路，可控硅触发电路均为常用电路，其工作原理在此不作详述。
启动控制电路的工作原理是：接通电源瞬间，直流工作电压经过电容C6对C7充电，这时放大器IC-2的6脚电位比5脚电位高，7脚输出低电位经过二极管D3进入放大器IC-1的3脚，输出端1脚低电位，三极管VT7不工作，光耦合可控硅VT4、VT5、VT6也不工作，由电阻R1、R2、R3控制可控硅VT1、VT2、VT3的导通角，使其输出电压为320伏，降低电机的起动电压，达到节能目的，电机起动后，并联在电容C7上的电阻R14对电容放电，大约2-3秒后放大器IC-2的5脚电位比6脚电位高，7脚输出高电位，二极管D3截止。
电流取样放大电路的工作原理是：当电机重载运行时电流增大，串联在L1相的变压器B1初级线圈的电流也增大，次级线圈的电压升高，输出电流经整流滤波后加到放大器IC-1的3脚，3脚获得高电位，放大器IC-1的输出端1脚高电位经电阻R11驱动三极管VT7导通，这时光耦合可控硅VT4、VT5、VT6同时导通，分别将电阻R4、R5、R6并联在电阻R1、R2、R3上，加在可控硅控制极上的触发电流增大，使可控硅VT1、VT2、VT3全导通，电机全压工作正常运转。当电机轻载运行时电流变小，串联在L1相的变压器B1输入线圈的电流也变小，输出线圈的电压降低，放大器IC-1的3脚变成低电位，输出端1脚低电位，三极管VT7不工作，光耦合可控硅VT4、VT5、VT6不导通，加在可控硅控制极上的触发电流减少，输出电压为320伏，降低电机空载或轻载时的工作电压，达到节能目的。
本实用新型结构简单，体积小，重量轻，安装方便，节电效果明显，特别适合负载经常变化和间歇工作的三相电机配套使用。
Claims (5)
1.一种三相电机节电器，包括串接在电机相电路中的可控硅，可控硅触发电路，电源接线端，其特征是：
在可控硅与电源接线端之间设有整流电路；
在可控硅与电机连线之间设有相电流检测电路；
整流电路电源输出端接有启动控制电路；
启动控制电路、相电流检测电路的信号输出端接有可控硅导通角调整电路；
可控硅导通角调整电路的信号输出端接至可控硅触发电路；
整流电路的电源输出端为相电流检测电路、启动控制电路和可控硅导通角调整电路提供直流工作电压。
2.根据权利要求1所述的三相电机节电器，其特征是所述的可控硅导通角调整电路包括并接在可控硅触发电路中导通角固定电阻两端上的光耦合可硅，在光耦合可硅上串接有导通角调整电阻，光耦合可硅上发光二极管的正极接于整流电路输出端，在光耦合可硅上发光二极管的负极与开关三极管的集电极连接，开关三极管的基极接于运算放大器的输出端，运算放大器的负输入端接于串接在整流电路输出端的取样电阻之间，运算放大器的正输入端接于启动控制电路、相电流检测电路的信号输出端。
3.根据权利要求1或2所述的三相电机节电器，其特征是所述的相电流检测电路包括串接在可控硅与电机电源线上的变压器初级线圈，在变压器次级线圈输出端接有整流桥，整流桥电源输出端为信号输出端。
4.根据权利要求1或2所述的三相电机节电器，其特征是所述的启动控制电路包括正输入端接于电压比较电阻上的运算放大器，运算放大器的负输入端接于串接在电源输出端上的串接电容的连接点上，在接地的电容两端接有放电电阻，运算放大器的输出端通过一个隔离二极管作为信号输出端。
5.根据权利要求3所述的三相电机节电器，其特征是所述的启动控制电路包括正输入端接于电压比较电阻上的运算放大器，运算放大器的负输入端接于串接在电源输出端上的串接电容的连接点上，在接地的电容两端接有放电电阻，运算放大器的输出端通过一个隔离二极管作为信号输出端。
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