CN201278504Y

CN201278504Y - 三相异步电机节电器

Info

Publication number: CN201278504Y
Application number: CNU2008200491677U
Authority: CN
Inventors: 吴永平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2018-06-13

Abstract

本实用新型公开了一种三相异步电机节电器，设置在电源接电线与电机的接线端之间，在每一相电源电线与相应的电机的接线端之间均包括：与所述相电机接电线连接的可控硅电路；与电源电线连接的电压检测电路，用于检测输入的电压的值；可控硅导通角调整电路，与所述电压检测电路相连接，根据所述电压检测电路的检测结果，生成调节信号；可控硅触发电路，连接在所述可控硅导通角调整电路与所述可控硅电路之间，根据所述可控硅导通角调整电路输出所述调节信号，触发所述可控硅电路的导通角变化。本实用新型的三相异步电机节电器，具有可自动调节，安全性高、性能稳定、体积小、成本低、安装容易等优点，经测试空载时的节电率可达到65％等优点。

Description

三相异步电机节电器

技术领域

本实用新型涉及一种节电器，特别涉及一种三相异步电机节电器。

背景技术

在现有的工农业生产生活中，广泛采用了三相异步电机。目前工厂普遍使用的机械设备所选择的电机都是按照机械所需的最大功率来进行配套的。但是在实际应用中，三相异步电机进行满载使用的时间不多，比如在冲压机床、拉伸设备、注塑机械等应用场合，经常是间歇工作的；电机常常在空载或轻载状态下运行，这样会造成电力的浪费。

为解决此问题，人们需要采用多种节电器，目前使用的节电器大多数利用电机轻载时降低电压以达到节电的目的。例如，现在出现了一种利用改变电机星形三角形接法的原理，来实现节电的目的；但是，这种节电器是利用继电器来改变电机的星形三角形连接，继电器频繁动作，触点容易损坏造成接触不良。

因此，有必要提供一种改进的节电装置来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，为克服现有的三相异步电机节电器使用不便的不足，而提供一种便于使用的、能根据电机负载的变化自动调节电机输出功率的三相异步电机节电器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为，提供一种三相异步电机节电器，设置在电源接电线与电机的接线端之间，在每一相电源电线与相应的电机的接线端之间均包括：

与所述相电机接电线连接的可控硅电路；

与电源电线连接的电压检测电路，用于检测输入的电压的值；

可控硅导通角调整电路，与所述电压检测电路相连接，根据所述电压检测电路的检测结果，生成调节信号；

可控硅触发电路，连接在所述可控硅导通角调整电路与所述可控硅电路之间，根据所述可控硅导通角调整电路输出所述调节信号，触发所述可控硅电路的导通角变化；

与所述电源电线连接的相位检测电路，用于检测电源接电线的相位；

缺相保护电路，与所述相位检测电路相连，并与所述可控硅电路相连接，在所述相位检测电路检测到所述相位不正常时，断开所述电机与所述电源接电线之间的电连接。

优选地，所述缺相保护电路至少包括一个继电器，所述相位正常时，该继电器的常闭端与所述可控硅电路连通；否则，所述继电器的常闭端与所述可控硅电路断开。

优选地，所述相位检测电路至少包括一个用于进行比较的运算放大器。

优选地，进一步包括：并联在所述可控硅的第一阳极与第二阳极之间，由电阻和电容串接而成的可控硅保护电路。

优选地，所述可控硅导通角调整电路所生成的调节信号为电压信号，其中，当所述电压检测电路检测到电压的值低于一预定阀值时，则该可控硅导通角调整电路生成一个高电压信号；当所述电压检测电路检测到电压的值高于一预定阀值时，则该可控硅导通角调整电路生成一个低电压信号。

优选地，所述可控硅触发电路在所述可控硅导通角调整电路输出为高电压信号时，触发所述可控硅电路的导通角为全导通；在所述可控硅导通角调整电路输出为低电压信号时，触发所述可控硅电路的导通角变小。

综上，本实用新型实施例的三相异步电机节电器，通过根据检测电机负载的变化，通过可控硅导通角调整电路、可控硅触发电路来调节可控硅的输出到电机电压；当检测到电机处于空载或轻载时，使可控硅导通角调整电路输出低电压，使可控硅导通角变小，使电机端电压变低，电流变小，从而降低电机的电耗，从而达到节能的目的。

另外，本实用新型的三相异步电机节电器，通过设置相位检测电路，当检测到缺相事件发生时，向缺相保护电路输出信号，以使电机与电源断开，例电机停止工作，从而保护电机不被损坏。

故本实用新型的三相异步电机节点器具有可自动调节，安全性高等优点。

附图说明

图1是本实用新型三相异步电机节电器的电路方框图；

图2是本实用新型的第一实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图以优选实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，是本实用新型三相异步电机节电器的电路方框图。本实用新型的三相异步电机节电器设置在来自市电的三相电源接电线(L1、L2、L2)与三相异步电机的接线端之间。

在每一相电源电线与相应的电机的接线端之间均包括：

与该相电机接电线连接的可控硅电路，例如可以包括双向可控硅；

与电源电线连接的电压检测电路，用于检测输入的电压的值，并和一个预先确定的阀值进行比较，该电压检测电路可以采用运算放大器来实现所述比较的功能。

可控硅导通角调整电路，与该电压检测电路相连接，根据该电压检测电路的检测结果，生成调节信号；具体地，该调节信号可以为电压信号，当该电压检测电路检测到电压的值低于该阀值时，则该可控硅导通角调整电路输出一个高电压信号，否则，当该电压检测电路检测到输入电压大于该阀值时，则输出一个低电压信号；

可控硅触发电路，连接在所述可控硅导通角调整电路与所述可控硅电路之间，根据该可控硅导通角调整电路输出的调节信号，触发所述可控硅电路的导通角变化，具体地，该可控硅触发电路在该可控硅导通角调整电路输出所述电压为高电压时，使该可控硅电路的导通角为全导通；在该可控硅导通角调整电路输出该电压为低电压时，使该可控硅电路的导通角变小；

与所述电源电线连接的相位检测电路，用于检测电源接电线的相位，检测来自电源电线连接的相位检测电路是否正常；

缺相保护电路，与所述相位检测电路相连并与所述可控硅电路相连接，在该相位检测电路检测到该相位不正常时，断开所述电机与所述电源接电线之间的电连接，以保护电机。其中，该缺相保护电路至少包括一个继电器，当相位正常时，该继电器的常闭端与电机的公开端接通；否则，当相位不正常时，继电器跳开，所述继电器的常闭端断开，使电机停止工作，从而保护电机不被损坏。

另外，该三相异步电机节电器进一步包括：并联在该双向可控硅的第一阳极与第二阳极之间，由电阻和电容串接而成的可控硅保护电路，用于吸收电网中瞬间高压，防止可控硅被击穿，延长可控硅的使用寿命。

图2是本实用新型的第一实施例的电路原理图。其中，

电阻R1、R2、R7、R8、R35、二极管D1、D2、D3、D4、运算放大器U1A以及电容C1以图2中的连接方式，构成了一个相位检测电路，连接在一相输入电源线上，用于检测该输入电源线上是否有缺相发生，如果有，则向缺相保护电路输出信号；同理，相似的元件构成了连接在另外两相输入电源线上的相位检测电路；

缺相保护电路包括运算放大器U1C、三级管Q4、二极管理工作D5、D6、D7、D15、D18以及电容C6、C7和电阻R3、R4、R5、R19、R21、R22、R29、R31、R34，R36以及继电器K1、K2、K3；根据相位检测电路的输出端所输出的信号，运算放大器U1C进行比较，并控制所述三极管Q4导通和截止，以来控制继电器K1、K2、K3的状态。其中，当检测到的相位正常时，继电器的常闭端与公共端接通，使电机正常；当相位不正常时，则在三级管Q4的状态进行切换，从而控制继电器跳开，使电机与接入的电源断开，命名电机停止工作。

电压检测电路包括变压器T1、连接在T1次级的电阻R45、R46、R47、R48、R49、电容C13、二极管D44、稳压管D45，以图2中的连接方式构成了一相电压的检测电路；同理，相似的元件构成了连接在T1次级的另外两相电压的检测电路。输出信号给后续的可控硅导通角调整电路。

由三极管Q5、二极管D30、D31、D32、D33以及电阻R37、R38构成了一相的可控硅导通角调整电路；同理，相似的元件构成了另外两相的可控硅导通角调整电路。当电压检测电路检测到电机的工作电压偏低时，则表示电机为满载工作，此时该可控硅导通角调整电路会输出一高电压给后续的可控硅触发电路。当电压检测电路检测到电机的工作电压偏高时，则表示电机小于额定负载或空载，则此时，该可控硅导通角调整电路会输出一低电压给后续的可控硅触发电路。

由电阻R23、电容C8、触发二极管D21构成的可控硅触发电路连接在该可控硅导通角调整电路与该可控硅电路之间，该触发二极管D21的一端通过该电阻R23连接在可控硅电路的触发极上；同理，相似的元件构成了另外两相的可控硅触发电路。该可控硅触发电路根据接收到的来自可控硅导通角调整电路的电压的高低，来触发控制可控硅导通角的变化。具体地，当该可控硅触发电路在该可控硅导通角调整电路输出的电压为高电压时，触发并控制使该可控硅电路的导通角为全导通，从而保证电机正常工作；在该可控硅导通角调整电路输出该电压为低电压时，触发并控制使该可控硅电路的导通角变小，从而使电机端电压变小。

在每一个可控硅电路(如Q1、Q2或Q3)的第一阳极与第二阳极上并接有一个可控硅保护电路，用于吸收电网中瞬间高压，防止可控硅被击穿，延长可控硅的使用寿命。该可控硅保护电路为阻容结构，例如包括电阻R9和电容C2，包括电阻R10和电容C3，包括电阻R11和电容C4。

该可控硅电路的一阳极与电机的一相接线端相连；

该可控硅电路的另一阳极连接来自缺相保护电路的一相电源线。

故本实用新型的三相异步电机节点器具有可自动调节，安全性高、性能稳定、体积小、成本低、安装容易等优点，经测试空载时的节电率可达到65％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种三相异步电机节电器，设置在电源接电线与电机的接线端之间，其特征在于，在每一相电源电线与相应的电机的接线端之间均包括：

与所述相电机接电线连接的可控硅电路；

2、如权利要求1所述的三相异步电机节电器，其特征在于，所述缺相保护电路至少包括一个继电器，所述相位正常时，该继电器的常闭端与所述可控硅电路连通；否则，所述继电器的常闭端与所述可控硅电路断开。

3、如权利要求1所述的三相异步电机节电器，其特征在于，所述相位检测电路至少包括一个用于进行比较的运算放大器。

4、如权利要求1所述的三相异步电机节电器，其特征在于，进一步包括：并联在所述可控硅的第一阳极与第二阳极之间，由电阻和电容串接而成的可控硅保护电路。

5、如权利要求1到4任一项所述的三相异步电机节电器，其特征在于，所述可控硅导通角调整电路所生成的调节信号为电压信号。

6、如权利要求5所述的三相异步电机节电器，其特征在于，所述可控硅导通角调整电路输出为高电压信号时，所述可控硅电路的导通角为全导通；所述可控硅导通角调整电路输出为低电压信号时，所述可控硅电路的导通角变小。