面向電機傳動的綜合節能控制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種面向電機傳動的綜合節能控制裝置，它包括渦流加載裝置、單相電機調速的節能控制裝置、三相小功率交流電機調速的節能控制裝置、電機性能參數測試單元，所述的三相小功率交流電機調速的節能控制裝置由單片機Ｐ８９Ｃ５１ＲＡ２組成的驅動控制電路、高速光偶隔離電路以及ＩＧＢＴ－ＩＰＭ模塊組成，在ＩＧＢＴ－ＩＰＭ模塊輸入端加高速光偶隔離電路。這種面向電機傳動的綜合節能控制裝置，適用于中小功率交流電動機的節能控制及電動機性能測試，同時該裝置有極強的過載能力，在工業上可獲得廣泛應用。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本實用新穎涉及一種電機控制裝置，特別是一種面向電機傳動的綜合節能控制裝置。
技術介紹
大功率三相交流異步電動機的變頻調速國內外研究開發較多，其技術亦比較成 熟，目前國內外三相變頻器有西門子M440系列，三菱FR系列，歐姆龍變頻系列，ACS系列 (國內)，但均用于三相大功率交流電動機變頻調速的場合，例車輛，機床，軋鋼，巻揚機，紡 織機等大型機械的驅動，因其價格高，體積大，不適用小功率三相交流電機的變頻調速的場 合，例三相水泵，三相風機等。而單相電機的調速目前仍采用變壓調速的方式，靠耗能來達 到降速，電機測試性能時加載方式目前仍是電阻性負載單變量加載方式，測量交流電流瞬 時值，有效值，電壓瞬時值，有效值，有功功率，無功功率，功率因數，頻率八大參數仍用單參 數單個儀表測量的。
技術實現思路
本技術的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種適用于中小功率交流 電動機的節能控制及電動機性能測試，同時具有極強的過載能力的面向電機傳動的綜合節 能控制裝置。 為了達到上述目的，本技術所設計的一種面向電機傳動的綜合節能控制裝 置，它包括渦流加載裝置、單相電機調速的節能控制裝置、三相小功率交流電機調速的節 能控制裝置、電機性能參數測試單元，所述的三相小功率交流電機調速的節能控制裝置由 單片機P89C51RA2組成的驅動控制電路、高速光偶隔離電路以及IGBT-IPM模塊組成，在 IGBT-IPM模塊輸入端加高速光偶隔離電路。驅動電路采用單片機P89C51RA2實現不同頻 率的三相SP麗驅動，高速光偶隔離電路使強電和弱電二部分電路隔離。所述的由單片機 P89C51RA2組成的驅動控制電路，其單片機輸出設有6路觸發電平，低電平有效，在單片機 輸出端接有7407放大電路，經7407放大電路放大，再經高速光偶隔離電路光隔反相，以高 電壓分別驅動IGBT-IPM模塊的Uin、 Vin、 Win、 Xin、 Yin、 Zin ;并接收ALM報警信號。 所述的單相電機調速的節能控制裝置，由+SPWM和-SP麗波形發生器和單相交直 交逆變主電路組成，單相交直交逆變主電路是用四個IGBT組成，—SP麗和-SP麗波形發生 器是由三角波形發生器、正弦波發生器經比較器及反相器組成；單相交直交逆變主電路中 的單相驅動電路是采用IGBT集成驅動電路IR2110。 所述電機性能參數測試單元包括中多功能智能交流電表，所述多功能智能交流電 表，它包括由ACV-1電壓模塊和ACA-1電流模塊組成的輸入回路、放大器、電表測量芯片U2 組成處理單元、液晶屏組成顯示單元及485通訊接口，所述的ACV-1電壓模塊，由采樣電阻 和磁耦合電壓傳感器組成；具有極強過載能力。所述的ACA-1電流模塊，采用磁耦合電流傳 感器1-3，原邊1匝，副邊N匝，具有輸入電阻不大于0.01Q特點。 所述的采樣電阻和磁耦合電壓傳感器組成的ACV-1電壓模塊，是在磁耦合電壓傳 感器的兩輸入端分別串接5個確定阻值的采樣電阻；放大器包括放大電路U7-1和U7-2， ACV-1電壓模塊和ACA-1電流模塊的輸出分別通過放大器中的U7-l和U7-2與電表測量芯 片U2連接，電表測量芯片U2輸出端連接有單片機U3，單片機U3連接通訊模塊U5，并通過 485通訊接口連接顯示單元。 本技術所得到的一種面向電機傳動的綜合節能控制裝置，它是由單相電機調 速的節能控制裝置，三相小功率交流電機調速的節能控制裝置，渦流加載裝置，電機的性能 參數測試單元等組成。適用于中小功率交流電動機的節能控制及電動機性能測試，同時該 裝置有極強的過載能力在工業上可獲得廣泛應用。 本技術提供的面向電機傳動的綜合節能控制裝置，其所述的多功能智能交流 電表，可測量交流電流，電壓瞬時值和有效值，有功功率，無功功率，功率因數，頻率等八個 參數，實現一表多用，大大節省了成本。而且該多功能智能交流電表儀中設計的電流模塊 采用電流傳感器，原邊僅1匝，付邊N匝，因此輸入電阻僅為0. 01 Q ，通常交流電流表，交流 功率表中電流線圈其內電阻不小于50 Q ，以通過1A電流計要消50W電能，而本儀表僅消耗 0. 01W電能，其節能十分驚人的；其電壓傳感器，電壓經10個采樣電阻1M0. 5W輸入，中間是 電壓傳感器，當輸入500V交流電壓時，每個電阻(1M0. 5W)承受電壓50V，功率為0. 00025W， 電壓傳感器原邊電壓僅0. 2V。當超載，如輸入5000V時，每個電阻承電壓500V，功率為 0. 25W，所以電阻仍不會損壞，抗過載能力極強。附圖說明圖1是本技術控制原理結構示意圖； 圖2三相小功率交流電機變頻調速電路； 圖3是單相電機調速的節能控制裝置驅動電路； 圖4是單相電機調速的節能控制裝置； 圖5是ACM-1多功能智能交流電表組成結構示意圖； 圖6是電流傳感器原理圖； 圖7是電壓傳感器原理圖。具體實施方式下面通過實施例結合附圖對本技術作進一步的描述。 實施例1 如圖1所示。本實施例描述的一種一種面向電機傳動的綜合節能控制裝置，它包 括渦流加載裝置7、單相電機調速的節能控制裝置TC1、三相小功率交流電機調速的節能控 制裝置TC2、電機性能參數測試單元6，圖1中DZ是四極斷路器加四極漏電保護器，TC1單 相電機調速節能控制裝置，TC2是三相小功率交流電機調速節能控制裝置，ZQ-1， ZQ-2是測 功機，M1是單相電機M2是三相電機。節能原理是在滿足負載轉矩要求下，通過變頻調速手 段，使電機運行在最佳狀態(即使用功率最小)。 如圖2所示，所述的三相小功率交流電機調速的節能控制裝置TC2由單片機 P89C51RA2組成的驅動控制電路11、高速光偶隔離電路12以及IGBT-IPM模塊13組成，其中IGBT-IPM模塊是采用6MBP15RY060專用模塊，在IGBT-IPM模塊輸入端加高速光偶隔離 電路。驅動電路采用單片機P89C51RA2實現不同頻率的三相SP麗驅動，高速光偶隔離電路 使強電和弱電二部分電路隔離。所述的由單片機P89C51RA2組成的驅動控制電路ll，其單 片機輸出設有6路觸發電平，低電平有效，在單片機輸出端接有7407放大電路，經7407放 大電路放大，再經高速光偶隔離電路12光隔反相，以高電壓分別驅動IGBT-IPM模塊13的 Uin、 Vin、 Win、 Xin、 Yin、 Zin ;并接收ALM報警信號。單片機的輸出，由面板上的按鈕選擇， 可選擇單路驅動，輸出六路中的任意一路，便相應的IGBT管導通，也可選擇四檔不同頻率 的三相SP麗驅動。用于三相小功率交流電機的變頻調速。 所述的單相電機調速的節能控制裝置TC2如圖3、圖4所示，由+SPM和-SP麗波 形發生器8和單相交直交逆變主電路9組成，單相交直交逆變主電路是用四個IGBT組成， +SPWM和-SP麗波形發生器是由三角波形發生器8-1 、正弦波發生器8-2經比較器8-3及反 相器8-4組成；如圖4所示。單相交直交逆變主電路9中的單相驅動電路10是采用IGBT 集成驅動電路IR2110，本實施例提供的單相電機調速的節能控制裝置，可專門用于電風扇， 單相水泵，單相風機的變頻調速，改變了目前用變壓調速用耗能來達到降速的狀態。 所述電機性能本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種面向電機傳動的綜合節能控制裝置，它包括渦流加載裝置（７）、單相電機調速的節能控制裝置（ＴＣ１）、三相小功率交流電機調速的節能控制裝置（ＴＣ２）、電機性能參數測試單元（６），其特征是所述的三相小功率交流電機調速的節能控制裝置（ＴＣ２）由單片機Ｐ８９Ｃ５１ＲＡ２組成的驅動控制電路（１１）、高速光偶隔離電路（１２）以及ＩＧＢＴ－ＩＰＭ模塊（１３）組成，在ＩＧＢＴ－ＩＰＭ模塊輸入端加高速光偶隔離電路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：余瑤，
申請(專利權)人：余瑤，
類型：實用新型
國別省市：86[中國|杭州]