專利名稱：數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的主控對象是三相異步交流電動機。
背景技術(shù)：
籠型(鼠籠型)感應(yīng)電動機有著結(jié)構(gòu)簡單、堅實可靠的特征，固有機械特性的線性部分的機械特性是硬特性，所以運行穩(wěn)定，負載變化時電動機的轉(zhuǎn)速幾乎不變，所以用籠型 (鼠籠型)感應(yīng)電動機傳動的設(shè)備特別多，乃至當今時尚的變頻調(diào)速電動機，依舊是籠型(鼠籠型)感應(yīng)電動機；由于籠型感應(yīng)電動機的固有機械特性所致，選用的電動機容量遠大于設(shè)備所需容量，出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象嚴重，多速電動機或者高啟動力矩(轉(zhuǎn)子深槽)電動機在一定程度上解決了大馬拉小車的障礙，可選配匹配的電動機，但是多速電動機的極數(shù)多了以后其功率因素很低，COSi =0.7左右，無功功率當然大，當使用了多速電動機后，如果負載減輕，而沒有實時變成低速和當量無功補償，那么電動機還是低效率運行；單速繞組抽頭籠型感應(yīng)電動機也是為了解決大馬拉小車的問題，同樣在輕負載時沒有實時換接繞組抽頭和當量無功補償，那么電動機仍是低效率運行，這樣一來就大大的浪費能源，不符合兩型社會的要求。該控制器就是針對上述狀況應(yīng)運而生的。在此要肯定地說明一個問題當設(shè)備并不要求連續(xù)實時調(diào)速的控制系統(tǒng)，用不著采用變頻調(diào)速裝置，因為變頻器工作畢竟存在轉(zhuǎn)換損耗，同時對電網(wǎng)有高次諧波污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，它能實現(xiàn)電動機的最佳經(jīng)濟運行，達到增效、降耗、高效節(jié)能的目的。本實用新型的目的是通過如下途徑實現(xiàn)的一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的中央控制器接收配電模塊的信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理輸出至操作顯示界面，中央控制器另接輸入輸出模塊及通訊模塊。更進一步的，中央控制器連接有功率因數(shù)補償模塊、電動機繞組接法變換模塊、電動機保護模塊等組成。更進一步的，所述的通訊模塊為有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。更進一步的，所述的電動機繞組接法變換模塊是由6個接觸器與電動機繞組的9 個出線端連接成的拓撲結(jié)構(gòu)。本實用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)在實際應(yīng)用中的缺陷，尋求一種切實可行的技術(shù)方案，發(fā)明一種集智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如一體的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，適用單速、多速、多繞組、繞組抽頭的籠型(鼠籠型)感應(yīng)電動機的綜合保護、實時轉(zhuǎn)換，以實現(xiàn)Y—Δ，低速一高速切換的軟啟動，多速電機調(diào)速，多速多轉(zhuǎn)差電機的調(diào)速，調(diào)功，調(diào)轉(zhuǎn)矩的控制功能，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的；遠程通訊接口能夠把主控電動機的工作狀態(tài)及參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到上一級控制系統(tǒng)，同時能夠接收上一級控制系統(tǒng)的控制指令，對主控電機進行操作，實現(xiàn)遙測、遙信、遙調(diào)、遙控的目的。1.電動機的Y/ Δ、低速/高速軟啟動有著限制啟動電流的作用，減少對電網(wǎng)的沖擊，減少對設(shè)備的沖擊，同時也有節(jié)能的作用，前提是電動機只能是空載，或是輕載；高轉(zhuǎn)差電動機、繞組多抽頭電動機、變極電動機的軟啟動同樣是限制啟動電流，減少線路損耗。如果設(shè)備要求頻繁啟停，采用軟啟動后，節(jié)能效果就顯著。2.就地無功補償眾所周知，無功占用電力設(shè)備，降低了電力設(shè)備的利用率，同時加大了線路損耗，無論是容性無功，還是感性無功，都是一樣。那么就地準量無功補償是最佳方案。感應(yīng)電動機的磁場能量是感性無功，而電容的電場能量是容性無功，使這兩種能量就地相互轉(zhuǎn)換，無疑減少了線路損耗，同時提高了電力設(shè)備的利用率，是一舉兩得的事。然而動態(tài)準量無功補償是通過檢測電流與電壓的相位角，即功率因素角實施無功補償?shù)模瑢螜C功率因數(shù)提高到趨近于“ 1 ”，達到最佳節(jié)能目的。3.電動機的Y—Δ、低速一高速切換，多速電動機的調(diào)速，高轉(zhuǎn)差率電動機的調(diào)速，調(diào)功，調(diào)轉(zhuǎn)矩的目的是在滿足工程工序要求的情況下，如何根據(jù)實際負載的大小實時地進行Y—Δ切換，或低速一高速切換，使電動機運行在與負載相匹配的最佳狀態(tài)，從而實現(xiàn)最佳節(jié)能的目的。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電動機繞組接法變換模塊的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的中央控制器1接收配電模塊2的信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理輸出至操作顯示界面3，中央控制器1 另接輸入輸出模塊8及通訊模塊4。中央控制器連接有功率因數(shù)補償模塊7、電動機繞組接法變換模塊6、電動機保護模塊5等。所述的通訊模塊4為有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。如圖2所示，所述的電動機繞組接法變換模塊6是由6個接觸器與電動機繞組的 9個出線端連接成的拓撲結(jié)構(gòu)。本實用新型數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器的工作原理如下整個控制器的核心是中央控制器1，它接收來自配電模塊2中的電流信號和電壓信號或壓力信號或液位傳感器信號進行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后求出各種電參數(shù)送操作顯示界面3模塊中顯示器顯示出來；通過操作顯示界面3上的按鍵設(shè)置過壓、欠壓、過流、短路、斷相、過載、等信號； 設(shè)置過功率、欠功率、功率因素過補償、欠補償?shù)惹袚Q信號可編程地指定輸出端口。本實用新型數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器能實現(xiàn)如下功能1.該控制器可提供生產(chǎn)現(xiàn)場的配電(像油田井站、建筑施工工地、供排水泵站)的集中配電控制功能，為現(xiàn)場的用電設(shè)備提供三相和單相電源，并對用電設(shè)備進行全面保護。2.該控制器能對感性負載進行就地無功補償，根據(jù)工況要求，功率因數(shù)能補償?shù)浇咏?。[0022]3.該控制器能對拖動電動機進行過壓、欠壓、過流、斷相、三相不平衡、短路以及過載保護。4.該控制器能對拖動電動機的定子繞組的各種接法進行切換，以滿足電動機使用工況及工藝要求。以實現(xiàn)Y—Δ，低速一高速切換的軟啟動，多速電動機調(diào)速，高起動轉(zhuǎn)矩電動機的調(diào)壓，調(diào)功，調(diào)轉(zhuǎn)矩的控制功能，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。5.該控制器能接收外部控制信號(諸如壓力，溫度，電流，電壓的信號)以控制電動機的啟動，停止，變極，變轉(zhuǎn)差。6.該控制器具有遠程通訊接口，能夠把主控電動機的工作狀態(tài)及參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到上一級控制系統(tǒng)，同時能夠接收上一級控制系統(tǒng)的控制指令，對主控電動機進行操作， 實現(xiàn)遙測、遙信、遙調(diào)、遙控。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于該控制器的中央控制器 (1)接收配電模塊(2)的信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理輸出至操作顯示界面(3)，中央控制器(1) 另接輸入輸出模塊(8)及通訊模塊(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于中央控制器連接有功率因數(shù)補償模塊(7 )、電動機繞組接法變換模塊(6 )、電動機保護模塊(5 )。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于所述的通訊模塊(4)為有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于所述的電動機繞組接法變換模塊(6)是由6個接觸器與電動機繞組的9個出線端連接成的拓撲結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的主控對象是三相異步交流電動機。該控制器由操作界面、中央控制器、輸入模塊、配電模塊、功率因數(shù)補償模塊、電動機繞組接法變換模塊、通訊模塊、電動機保護模塊等組成。它能實現(xiàn)電動機的最佳經(jīng)濟運行，達到增效、降耗、高效節(jié)能的目的。
文檔編號H02P25/00GK202009355SQ20112001042
公開日2011年10月12日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者凌星星, 毛冬林, 龔進 申請人:湖南山河天恒通用機電股份有限公司