專利名稱：一種智能三相電機節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于節(jié)電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能三相電機節(jié)電器。
背景技術(shù)：
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，廣泛采用三相電機做動力。電動機是電氣化的主要動力機械，也 是電網(wǎng)中主要的耗能設(shè)備。在中國，約10億臺交流電動機投入使用，耗電占電網(wǎng)總負(fù)荷的 60%,占整個工業(yè)用電的70%。中國權(quán)威能源機構(gòu)的報告指出，我國約有六成的電動機在低于 設(shè)計額定負(fù)荷60%的欠負(fù)荷狀態(tài)下運行，在此狀態(tài)下運行的電動機，高達(dá)30%的用電被浪費 掉，為此，我國制定了《中華人民共和國節(jié)能法》及相關(guān)節(jié)能技改的貸款和稅收等優(yōu)惠政策， 鼓勵企業(yè)采用新技術(shù)產(chǎn)品以降低能耗。隨著工業(yè)生產(chǎn)飛速發(fā)展，能源瓶頸對發(fā)展的制約越來越為凸出。企業(yè)對節(jié)能降耗 產(chǎn)品的自覺需求越來越大，提高電能利用率的電機節(jié)能產(chǎn)品具有廣闊的開發(fā)潛力及市場空 間。目前工廠普遍使用的機械設(shè)備所選擇的電機都是按照機械所需的最大功率來配 套，在實際使用中滿載的時間很少，如沖壓機床、拉伸設(shè)備、注塑機械等都是間歇工作的，電 機經(jīng)常在空載或輕載狀態(tài)下運行，造成電力浪費。企業(yè)設(shè)備普通存在電機功率因數(shù)比較低， 滿負(fù)荷用電量只占309Γ40%，待機負(fù)荷占用電量80%，功率因數(shù)也在0. 5^0. 8之間變化，這一 較低的功率因數(shù)必然會帶來電能的巨大浪費。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種可以根據(jù)電機負(fù)載的變化自動調(diào)節(jié)電機輸 出功率的智能三相電機節(jié)電器，其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，安裝方便，節(jié)電效果明顯，特 別適合負(fù)載經(jīng)常變化和間歇工作的三相電機配套使用。本實用新型為解決其問題所采用的技術(shù)方案是—種智能三相電機節(jié)電器，包括三相電流取樣電路、信號放大電路、電源供電電 路、分別串接于三相電源與三相電機供電端的供電回路中的開關(guān)管以及用于控制各供電回 路中開關(guān)管的導(dǎo)通角的功率輸出控制電路，功率輸出控制電路分別并接于各開關(guān)管的兩 端，功率輸出控制電路的輸出端分別與各開關(guān)管的控制端連接，三相電流取樣電路的輸入 端與三相電源連接，三相電流取樣電路的輸出端與信號放大電路連接，信號放大電路的輸 出端分別與各功率輸出控制電路相連，電源供電電路的輸出端分別與三相電流取樣電路、 信號放大電路、功率輸出控制電路連接。作為優(yōu)選的實施方式，本實用新型還包括工作狀態(tài)指示電路，所述工作狀態(tài)指示 電路并接于開關(guān)管的兩端。本實用新型在三相電源和三相電機供電端之間串接有開關(guān)管，通過控制開關(guān)管的 導(dǎo)通角可以控制三相電機的電壓和電流大小，此開關(guān)管導(dǎo)通角的改變是受功率輸出控制電 路控制的，當(dāng)三相電源通電時，三相電流取樣電路取樣的電壓高，信號放大電路根據(jù)此較高的取樣電壓信號向功率輸出控制電路輸出一個提升電壓的信號，功率輸出控制電路控制開 關(guān)管輸出電壓最高，確保三相電機全壓起動；在三相電機處于空載或者輕載時，電流較小， 三相電流取樣電路的取樣電流輸出信號低，此信號經(jīng)信號放大電路放大后輸出到功率輸出 控制電路，使開關(guān)管部分導(dǎo)通，降低電壓和電流；三相電機處于重載時三相電流取樣電路的 取樣信號高，此信號經(jīng)信號放大電路放大后輸出到功率輸出控制電路，使開關(guān)管完全導(dǎo)通， 實現(xiàn)重載開關(guān)管全導(dǎo)通，利用上述方式本實用新型可以根據(jù)三相電機的負(fù)荷狀態(tài)控制三相 電機的電壓和電流大小，從而可以自動實現(xiàn)節(jié)能效果，三相電流取樣電路和信號放大電路 的設(shè)置可以使得三相電機在工作過程中免去調(diào)整工作點的麻煩，特別適合負(fù)載經(jīng)常變化和 間歇工作的三相電機配套使用，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作零件少，可以制成體積小、重量 輕的一體式產(chǎn)品，具有安裝簡單的優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)組成方框圖；圖2為本實用新型一種實施例的電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的一種智能三相電機節(jié)電器，包括三相電流取樣電路1、信 號放大電路2、電源供電電路3、分別串接于三相電源Li、L2、L3與三相電機供電端U、V、W 的供電回路中的開關(guān)管VT1、VT2、VT3以及用于控制各供電回路中開關(guān)管的導(dǎo)通角的功率 輸出控制電路4A、4B、4C，其中開關(guān)管VT1、VT2、VT3優(yōu)選為雙向晶閘管，其導(dǎo)通和關(guān)閉狀態(tài) 受控制端輸入信號的控制，功率輸出控制電路4A、4B、4C分別并接于各開關(guān)管VT1、VT2、VT3 的兩端，功率輸出控制電路4A、4B、4C的輸出端分別與各開關(guān)管VT1、VT2、VT3的控制端連 接，三相電流取樣電路1的輸入端與三相電源L1、L2、L3連接，三相電流取樣電路1的輸出 端與信號放大電路2連接，信號放大電路2的輸出端分別與各功率輸出控制電路4A、4B、4C 相連，電源供電電路3的輸出端分別與三相電流取樣電路1、信號放大電路2、功率輸出控制 電路4A、4B、4C連接。為了能夠更好地向用戶顯示節(jié)電器的工作狀態(tài)，本實用新型還進一步優(yōu)選包括工 作狀態(tài)指示電路5A、5B、5C，所述工作狀態(tài)指示電路5A、5B、5C并接于開關(guān)管VT1、VT2、VT3 的兩端，該工作狀態(tài)指示電路可以利用LED發(fā)光二極管實現(xiàn)，工作狀態(tài)指示電路的發(fā)光狀 態(tài)可以指示開關(guān)管的導(dǎo)通關(guān)閉狀態(tài)，例如，當(dāng)開關(guān)管斷開時，指示電路不亮，當(dāng)開關(guān)管完全 導(dǎo)通時，指示電路則處于完全點亮狀態(tài)。如圖2所示，作為優(yōu)選的實施方式，本實用新型的信號放大電路2 —般包括串聯(lián)連 接的反相放大電路和同相放大電路，反相放大電路的反向輸入端與三相電流取樣電路的輸 出端連接，反相放大電路的輸出端通過二極管后與同相放大電路的同向輸入端連接，反相 放大電路的輸出端與功率輸出控制電路的輸入端相連。在本實施例中，反相放大電路由放 大器IClA以及其外圍元件組成，同相放大電路由放大器IClB以及其外圍元件組成，信號放 大電路2與三相電流取樣電路1配合工作可以免去在工作過程中調(diào)整工作點的麻煩。為了可以使得每一相的控制獨立，不互相影響，本實用新型的功率輸出控制電路
44A、4B、4C優(yōu)選包括隔離電路和控制電路，所述控制電路并接于開關(guān)管的兩端，控制電路的 輸出端與開關(guān)管連接，控制電路的輸入端通過隔離電路與信號放大電路的輸出端相連，該 隔離電路的設(shè)置可以信號放大電路所輸出的一個信號可以同時被各個控制電路所用，而且 各個控制電路之間可以對相應(yīng)的開關(guān)管獨立控制，其中，隔離電路一側(cè)的控制電路根據(jù)隔 離電路另一側(cè)的信號放大電路2輸入信號強弱控制開關(guān)管的導(dǎo)通程度大小。在圖2的實施 例中，控制電路的主要部件包括三極管VT4、VT5、VT6、觸發(fā)二極管DZ1、DZ2、DZ3、橋式整流 器D1、D2、D3等，以其中一相Ll為例，信號放大電路的信號增大時，光耦VT7的三極管導(dǎo)通 加深，經(jīng)電阻R4的電流增加，三極管VT4導(dǎo)通加深，電阻Rl的電流增大，電容Cl的充電加 快，那么經(jīng)觸發(fā)二極管DZl觸發(fā)開關(guān)管VTl的導(dǎo)通角加大，交流電源Ll輸出更大的電壓給 電動機工作。利用上述的工作原理節(jié)能器可以實現(xiàn)完好的節(jié)能效果。
權(quán)利要求一種智能三相電機節(jié)電器，其特征在于包括三相電流取樣電路(1)、信號放大電路(2)、電源供電電路(3)、分別串接于三相電源(L1、L2、L3)與三相電機供電端(U、V、W)的供電回路中的開關(guān)管(VT1、VT2、VT3)以及用于控制各供電回路中開關(guān)管的導(dǎo)通角的功率輸出控制電路(4A、4B、4C)，功率輸出控制電路(4A、4B、4C)分別并接于各開關(guān)管(VT1、VT2、VT3)的兩端，功率輸出控制電路(4A、4B、4C)的輸出端分別與各開關(guān)管(VT1、VT2、VT3)的控制端連接，三相電流取樣電路(1)的輸入端與三相電源(L1、L2、L3)連接，三相電流取樣電路(1)的輸出端與信號放大電路(2)連接，信號放大電路(2)的輸出端分別與各功率輸出控制電路(4A、4B、4C)相連，電源供電電路(3)的輸出端分別與三相電流取樣電路(1)、信號放大電路(2)、功率輸出控制電路(4A、4B、4C)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能三相電機節(jié)電器，其特征在于還包括工作狀態(tài)指示 電路(5A、5B、5C)，所述工作狀態(tài)指示電路(5A、5B、5C)并接于開關(guān)管(VT1、VT2、VT3)的兩 端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能三相電機節(jié)電器，其特征在于所述開關(guān)管(VT1、 VT2、VT3)為雙向晶閘管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能三相電機節(jié)電器，其特征在于所述信號放大電路 (2)包括串聯(lián)連接的反相放大電路和同相放大電路，反相放大電路的反向輸入端與三相電 流取樣電路的輸出端連接，反相放大電路的輸出端通過二極管后與同相放大電路的同向輸 入端連接，反相放大電路的輸出端與功率輸出控制電路的輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能三相電機節(jié)電器，其特征在于所述功率輸出控制電 路(4A、4B、4C)包括隔離電路和控制電路，所述控制電路并接于開關(guān)管的兩端，控制電路的 輸出端與開關(guān)管連接，控制電路的輸入端通過隔離電路與信號放大電路的輸出端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種智能三相電機節(jié)電器，包括三相電流取樣電路、信號放大電路、電源供電電路、開關(guān)管以及功率輸出控制電路，功率輸出控制電路分別并接于各開關(guān)管的兩端，功率輸出控制電路的輸出端分別與各開關(guān)管的控制端連接，三相電流取樣電路的輸入端與三相電源連接，三相電流取樣電路的輸出端與信號放大電路連接，信號放大電路的輸出端分別與各功率輸出控制電路相連，電源供電電路的輸出端分別與三相電流取樣電路、信號放大電路、功率輸出控制電路連接。本實用新型可以自動實現(xiàn)節(jié)能效果，其結(jié)構(gòu)簡單，制作零件少，可以制成體積小、重量輕的一體式產(chǎn)品，具有安裝簡單的優(yōu)點。
文檔編號H02P25/16GK201750396SQ201020275450
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者宋揚, 林杰勝 申請人:宋揚