專利名稱：主動工況檢測節(jié)電法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對變功況工作電動機工作時所需功率的自動跟蹤和控制裝置，它可以根據(jù)電動機在變功況時，視被拖動負載的變化給電動機提供所需相應(yīng)的電壓、電流。
背景技術(shù)：
在目前，很多地方使用的電動機都不能在固定的工況內(nèi)工作，比如，油井采油用的游梁式抽油機，這種抽油機的拖動電動機就一直處在變功況運動中，抽油泵的抽油桿一直在做換向(上升和下降)直線運動，而游梁的拖動臂做的確是圓周曲線運動，所以當(dāng)拖動臂上舉至游梁連接軸、拖動臂連接軸與拖動臂主軸三點成為一條直線時,抽油泵所需動力為零，隨著拖動臂的轉(zhuǎn)動所需動力逐漸加大，當(dāng)拖動臂轉(zhuǎn)到與直線成90°夾角時所需動力最大，隨后又逐漸減小，直到游梁連接軸、拖動臂主軸與拖動臂連桿軸連成一條直線時所需的拖動力又降至為零，周而復(fù)始，據(jù)估算，大于40%左右的電能被浪費掉了。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服電動機輸出功與負載所需功不平衡而產(chǎn)生的能源浪費問題(經(jīng)反復(fù)測試，電動機維持自身正常運轉(zhuǎn)的電流為正常工作電流的&左右)，本發(fā)明提供了一種可以根據(jù)負載變化給驅(qū)動電動機提供相應(yīng)電壓、電流的裝置。本發(fā)明對于解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為根據(jù)負載所需動力的大小來調(diào)整電動機的工作的電壓與電流。下面以一臺功率為200W、額定電壓220V、額定轉(zhuǎn)數(shù)1400r/min的單項電動機為例，在保證其額定轉(zhuǎn)數(shù)不變的前提下對其進行實際檢測，檢測工具是一臺最高工作電壓250V、最大輸出功率250W的自耦式變壓器，兩只UT56型數(shù)字萬用表，自耦式變壓器用來調(diào)整被檢測電動機的供電電壓、功率是由該電動機的工作電壓與電流計算所得，測試的前提是電動機被測時需正常運轉(zhuǎn)，測試所得數(shù)據(jù)如下電壓單位V23，29，39. 8,44. 6,55. 4,66. 2,77. 8,88. 3,94. 5，110，132，142. 8，152. 7，162，171. 3，182. 2，191. 2，200，210，222. 6，電流單位mA82，88，105. 5，116，135. 5，161. 5，188，214，223，265，313，337.5，367，400，454，515,607,708,834,968,功率單位WI. 886,2. 57，4. 1989,5. 174,7. 51，10. 7，14. 63，18. 9,21. 1,29. 2,41. 32,48. 2，56. 041,64. 8,77. 77,93. 8，116. 06，141. 6，175. 14,215. 48，根據(jù)以上所測數(shù)據(jù)可以看出，被測電動機的電壓與電流是一組相互對應(yīng)的函數(shù)，在測試的過程中還有另一種現(xiàn)象，比如電動機的工作電壓為110V、工作電流為165mA時，若給電動機加上一定負載，電動機的工作電流會再瞬間上升，而在此時若將電壓上調(diào)至某一值時，電流又會下降至與電壓函數(shù)關(guān)系的對應(yīng)值。根據(jù)以上測得結(jié)果，本發(fā)明在節(jié)電方面所采取的技術(shù)方案是將電動機的即時工
作電壓與電流作為參照值，然后以I秒的速率，的伏值向下調(diào)整電動機的工作電壓，若
nm
在下調(diào)過程中，電動機的工作電流值 < 參照電流值，那么電壓將以其速率繼續(xù)向下調(diào)壓，而電壓下調(diào)后電動機的工作電流值則作為后面下調(diào)電壓時電流的參照值，以此類推。若在電
壓下調(diào)過程中，工作電流值 > 參照電流值，那么電壓就以I秒的速率，的伏值向上調(diào)，
nm
在電壓上調(diào)的過程中，電壓以每向上調(diào)一次后，隨之向下調(diào)一次，也就是說上調(diào)時是交替
的，每次向上調(diào)的幅度是，而向下調(diào)的幅度為，式中a為I的倍數(shù)。若在電壓上調(diào)的
mm
過程中，當(dāng)下調(diào)電壓時，電動機的工作電流值 < 參照電流值時，電壓則開始向下調(diào)，向下調(diào)
是連續(xù)的，向上調(diào)是交替的。前面所說的參照電流值就是下調(diào)電壓前的工作電流值。本發(fā)明的有益效果是由被拖動機械工況來決定拖動電動機的工作電壓與電流，也就是電動機的輸出功率是根據(jù)被拖動機械工況變化而變化的，而現(xiàn)有電動機由于其技術(shù)結(jié)構(gòu)原因，空載時的工作電流為滿載工作電流的50%左右或以上，若電動機處在輕載或空載以下的工作狀態(tài)時就產(chǎn)生了電能的浪費，所以若采用以“主動功況檢測節(jié)電法”控制電動機功率就可以達到節(jié)省能源減少浪費的目的?！爸鲃庸r檢測節(jié)電法”適用于各種變工況機械的拖動電動機。


說明書附圖標(biāo)示出的“主動功況檢測節(jié)電法”的基本原理方框圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明附圖中的⑴為電動機的電源，(2)為調(diào)壓裝置，⑶為計算機，⑷為電流檢測裝置，(5)為電動機￠)為電壓檢測裝置。(I)電動機電源將電能供給調(diào)壓裝置(2)，調(diào)壓裝置⑵由計算機⑶進行調(diào)控，電流檢測裝置⑷與電壓檢測裝置(6)將在電動機(5)采集的電流與電壓樣本傳給計算機(3)，計算機(3)將電流檢測裝置(4)與電壓檢測裝置(6)采集的電流樣本與之前的電流、電壓數(shù)據(jù)進行比較后指揮調(diào)壓裝置(2)調(diào)整給電動機(5)的輸入電壓。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種控制電動機功率與負載所需功率平衡的方法，是主動工況檢測節(jié)電法，其技術(shù)特征是將電動機的即時工作電壓與電流作為參照值，然后以I秒的速率nm的伏值向下調(diào)整電動機的工作電壓，若在下調(diào)過程中，電動機的工作電流值<參照電流值，則繼續(xù)向下調(diào)，若在電壓下調(diào)的過程中，電動機的工作電流值> 參照電流值，則將電動機的輸入電壓以I秒的速率的伏值上調(diào)，中的a為I的倍數(shù)，電壓向上調(diào)時是交替 nmm的，就是說以I秒的速率的伏值上調(diào)一次后就以I秒的速率的伏值向下調(diào)一 nmnm次，交替進行，在電壓上調(diào)的過程中，交替下調(diào)時，電動機的工作電流值< 參照電流值時，電壓繼續(xù)下調(diào)，否則繼續(xù)上調(diào)，前面所說的參照電流值就是下一次調(diào)壓前的電動機工作電流值。
全文摘要
“主動功況檢測節(jié)電法”是一種全新理念的節(jié)電方法，它可廣泛適用于各種變工況機械的拖動電動機，利用本方法可使節(jié)電設(shè)備工作更加可靠，控制更加精確，而結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)電效果更好。本方法可將調(diào)壓范圍控制在13％-100％，功率可調(diào)范圍控制在3％-100％。
文檔編號H02P27/02GK102790585SQ20111044048
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者張玉龍 申請人:盤錦恒岳科技有限公司