[实用新型]智能电动机软启动节电控制器

说明书

本实用新型是一种具有多种软启动、软停车功能、并根据负载大小实现动态节能的智能电机控制器，属电动节能运行领域。

在电气传动系统中，由于电机设计不能满足传动系统的需求，做到当负载降低时其输入功率亦成比例地下降，从而不能使电动机恒定在高效率区运行。而在实际运用中，有70％的电动机的负载都是在轻载和满载之间变负荷运行的，这给电动机所耗电能带来很大的浪费。

本实用新型的目的，是提供一种通过检测功率因素和负载大小变化，控制输出电压跟随负载变化而变化，使电动机恒定工作在高效率区的智能电动机软启动节电控制器，从而实现电动机的节能运行。

本实用新型包括：a，用于产生触发信息、电机运行参数采集、完成保护动作的可控硅触发模块；b，用于数据处理并实现显示、存储、键盘输入的微处理器；c，用于处理电机运行参数并产生数据、输出触发脉冲的运行处理器。

本实用新型采用微控制器(MCU)，用程序实现了电压、电流相位检测、双向晶闸管相位控制、过载、缺相检测、保护控制、软停车、软启动以及参数设置、人机界面等所有功能，与以往模拟电路和数字电路技术相比，大大简化了电路设计，电路一致性好，可靠性高，采样及控制精度好，采用工业级专用微控制器(-40℃～80℃)，内含看门狗、电源监控电路，不仅简化了电路设计，更提高了可靠性，可以适应恶劣的工业环境，避免了采用分立元器件进行参数和模拟检测技术一致性差，精度低，受环境温度影响大，电路复杂，可靠性差，寿命短等缺点；采用LCD显示与键盘输入实现参数设置，采用非易失性器件进行参数的永久保存，避免了采用模拟器件进行参数设定给定带来的使用、调试不便，以及反复调整时机械磨损导致精度下降、寿命缩短；同时由于采用可编程技术，可以通过程序升级方便地增加新的功能，而硬件电路无须更换，大大提高了产品升级换代的能力。

附图1为本实用新型可控硅触发模块电路原理图；

附图2为本实用新型微处理器和运行处理器电原理图。

附图3为本实用新型可控硅保护结构电原理图。

如图1、图2、图3所示，本实用新型包括：a，用于产生触发信息、电机运行参数采集、完成保护动作的可控硅触发模块：b，用于数据处理并实现显示、存储、键盘输入微处理器；c，用于处理电机运行参数并产生数据输出触发脉冲的运行处理器，其中可控硅触发模块包括可控硅的触发和保护电路、电压相位检测电路、电流相位检测电路、电流大小及过流的检测电路、电源电路，电源电路1完成380V到12V的电源变换，其包含的整流滤波、两级稳压器(U5,U6)使得供给微处理器U3、运行处理器U4的电源稳定、纯净：由光电耦合器O1、电阻R1～R4、电容C1、二极管D1～D2组成了A相可控硅的触发和保护电路,由光电耦合器O2、电阻R6～R9、电容C2、二极管D4～D5组成了B相可控硅的触发和保护电路，由光电耦合器O3、电阻R11～R14、电容C3、二极管D7～D8组成了C相可控硅的触发和保护电路，由光电耦合器O4～O6，二极管D5～D7，电阻R16～R23,R34～R36构成了电压相位检测电路；电流的相位检测电路则由光电耦合器O7～O9，电阻R25～R33组成；可控硅的触发和保护电路、电压相位检测电路、电流相位检测电路分别设有三相三线输入端(L1,L2,L3)，与电机的三相三线连接，可控硅的触发和保护电路的三相三线输出端(M1,M2,M3)与负载连接，其触发脉冲输入端(Q1,Q2,Q3)通过接口(U1,U2)外接至运行处理器U4，电压相位检测电路的输出端Vp通过接口(U1,U2)连接至运行处理器U4，电流相位检测电路的三相三线输出端(M1,M2,M3)与负载连接，其电流相位信息输出端(C1,C2,C3)通过接口(U1,U2)连接到运行处理器U4，旁路开关(SW1)连接于可控硅的触发和保护电路的电源正极连接端，维护开关(SW2)连接于可控硅的触发和保护电路的电源负极连接端，电流的大小由电流互感隔离传感器O10检测并变换成为0～5V的直流信号，过流电流的设定由电位器R37给出，上述两信息都通过接口(U1,U2)送到运行处理器U4进行判断。