[发明专利]一种电动机智能节电起动器

说明书

技术领域

 本发明涉及电动机配套设施，尤其涉及电动机的控制装置。

背景技术

随着三相交流异步电动机的广泛应用，交流电动机的起动和停车要求配套装备在电动机起动时能降低起动电流、在电动机停车时逐渐停机。一般交流电动机的起动电流为电动机额定电流的5～7倍，如此大的电流会引起电网电压急剧下降，从而直接影响同电网其他设备的正常运行。而且电动机直接全压起动时的大电流会在定子线圈和转子鼠笼条上产生大量的焦耳热，损伤绕组绝缘，缩短电动机使用寿命。由于三相异步电动机始终在全电压下运行，从空载到满载磁场几乎不变，因此总电流中的磁化电流部分在所有负载下基本相同，而驱动负载的转矩电流则随负载的变化成正比变化，负载越小，负载电流就越小，功率因数就越低。目前电动机起动机控制停机是瞬间停电，会产生水锤效应，对电动机形成冲击，时间长了电动机容易受损。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种结构合理、配套性能好、使用方便安全，具有软起动、软停止功能的电动机自动控制装置，加强对电动机的保护，提高功率因数，节约有功电，减少无功损耗，降低电能消耗，延长电动机的使用寿命，提高经济效益。

本发明的任务是这样完成的：设计一种电动机智能节电起动器，由控制器、电路板、散热系统、接线端子、可控硅模块、供电与输出装置、接插座装设在柜体内组成，控制器嵌装在柜体的上盖板上，散热系统包括散热板、轴流风机、温度传感器，接线端子装设在柜体内下方固定的端子托板上，接装一次线与可控硅模块连接，供电与输出装置包括电流互感器、电源变压器、保险丝，装设在柜体内固定的互感器托板上，电源变压器（15）通过控制线与电路板连接，接插座安置在柜体内侧板上的接插座托板上，接插座的正面与控制器连接的接插器配合，背面由控制线连接电路板，电路板装设在电路板托板上，电路通过触发线连接可控硅模块。电路板上装设脉 冲变压器、单片机、三端稳压器、整流桥、光电耦合器、三极管、二极管、电容、电阻，由电路板上的连接线线路连通，脉冲变压器通过触发线与可控硅模块连接，可控硅模块固定装设在柜体内的散热板上，电路板的电路通过控制线与接插座连接。供电与输出装置的电流互感器、保险丝、电源变压器并列装设在互感器托板上，两只电流互感器的中孔内各穿插一次线，一次线两端分别连接可控硅模块和接线端子，保险丝通过连接线连接电源变压器和接插座，电源变压器通过控制线连接电路板。柜体为长方体薄板壳体，前面开口与上盖板、下盖板配装，柜体内上半段后部由散热板封隔，柜体底端连接端子托板与两边侧板固定，端子托板后面空间内装设轴流风机，散热板与端子托板之间的柜体内固定连接互感器托板，互感器托板前面一边的侧板上固定接插座托板，散热板前面的柜体两边侧板上间隔相等距离各设有两块带螺孔的固定片，用螺钉将电路板托板固定在上面。控制器的前面板上设有电压表、电流表、柜内温度表的显示屏，设有按钮和指示灯，按钮包括设置、上调、下调、开机、停止的各个控制按钮，指示灯指示电动机运行的各个状态，显示屏、按钮和指示灯与控制器连接，再通过连接线连接接插器，与柜体内的接插座配合连接。电源变压器的初极通过与连接接线端子的一次线连通引入外接电源，次极输出9V电压交流电，通过连接线输往电路板上的电源回路，由整流桥进行整流成为9V直流电，经过电容滤波，再通过可控硅和三端稳压器转换为5V直流电输向单片机，单片机连接取样执行回路，将电动机的A相电流与电压的相位角信号反馈到数据运算处理回路，由单片机进行运算处理，发出触发指令信号，通过连接线连接三极管和脉冲变压器进入触发回路，再通过触发线连接可控硅模块进入供电与输出回路，可控硅模块通过一次线与接线端子连接，接线端子通过外接电线连接控制电动机。实际应用时，本发明的接线端子接通外接连接线分别连通电源、与电动机连接。接通电动机之前，需进行试运行，将三只灯泡按星型接法与连接线接通，开机后三只功率相同的灯泡亮度一致无闪烁，证明完好，可与电动机连接运行。电动机负载率较低时，转子电流与满载电流相差不多，电动机内部损耗自然较高，致使电动机效率与功率因数都很低。当电动机负载率降低时，本发明跟踪调整加到电动机上的有效电压值，降低磁化电流，提高功率因数，从而降低电动机运行时的铜损、铁损和涡流，节约有功电，提高运行效率，达到节电目的。