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      電動機超級數(shù)碼節(jié)電器的制作方法

      文檔序號:7499961閱讀:258來源:國知局
      專利名稱:電動機超級數(shù)碼節(jié)電器的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及一種電子工程應用領域中的電動機超級數(shù)碼節(jié)電器。
      背景技術
      目前,電動機節(jié)能技術主要有二種, 一是以晶閘管為驅動單元的跟蹤型 節(jié)電技術,二是變頻調速節(jié)電技術。晶閘管跟蹤節(jié)電器成本較低,應用在固 定轉速的機械上解決電動機"大馬拉小車"問題,應用范圍廣泛。但由于晶 閘管基于相控原理工作,諧波分量大、功率因數(shù)低、波形驅動效率低,實際 節(jié)電效果不理想。變頻調速節(jié)電技術節(jié)電效果好,其不足之處是應用范圍相 對較窄、結構復雜、成本高。
      發(fā)明內容
      鑒于上述現(xiàn)有技術中的不足,本實用新型旨在提供一種節(jié)電率高、應用 范圍廣、功能強大、智能化水平高、體積小、重量輕、成本低的電動機超級 數(shù)碼節(jié)電器。
      本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的
      一種電動機超級數(shù)碼節(jié)電器,包括控制運算中心和在控制運算中心控制 下工作的霍爾電流傳感器單元、電流解耦單元、變頻調速驅動算法單元、轉 差補償單元、定速調功驅動算法單元、轉矩補償單元、波形合成單元、 SPWM驅動波形輸出單元和IGBT調功調速單元;
      所述霍爾電流傳感器單元直接與電動機電源連接,霍爾電流傳感器單元 對電動機電流信號進行釆樣;
      所述電流解耦單元將霍爾電流傳感器單元采集的信號分解成磁場分量和
      力矩分量;
      所述變頻調速驅動算法單元和轉差補償單元、定速調功驅動算法單元和 轉矩補償單元分別在控制運算中心的控制下,根據(jù)磁場分量和力矩分量的數(shù) 據(jù)信息進行相應的調速、調功補償;
      所述波形合成單元將調速、調功補償信號進行合成;
      所述SPWM驅動波形輸出單元將合成信號進行輸出;
      所述IGBT調功調速單元連接在電動機電源與霍爾電流傳感器單元之間, IGBT調功調速單元對電動4幾進行調速、調功。
      所述控制運算中心上還連接有人機界面單元和功能接口單元。
      本實用新型采用SPWM矢量合成技術,輸出波形按正弦規(guī)律變化,諧波分 量小,功率因數(shù)達0.98,波形驅動效率高,實際節(jié)電效果接近理論值。運用 定速調功驅動算法和變頻調速算法綜合控制電動機運行,具有跟蹤節(jié)電和變 頻調速節(jié)電雙重功能,節(jié)電率高,應用范圍廣。本實用新型還集成了 PIX(Programmable Logic Contrllor 、 PU) Programmable Logic Devics程 序控制功能和故障自診斷、數(shù)碼軟啟動、智能保護、RS485通信等一系列伺服 功能,體積小、重量輕、成本低。


      圖l為本實用新型的結構流程示意圖。
      具體實施方式
      以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述
      如圖1所示,本實用新型所述的電動機超級數(shù)碼節(jié)電器,包括控制運算中 心19和在控制運算中心19控制下工作的霍爾電流傳感器單元4、電流解耦單 元6、變頻調速驅動算法單元10、轉差補償單元12、定速調功驅動算法單元
      9、轉矩補償單元11、波形合成單元20、 SPWM驅動波形輸出單元8和IGBT 調功調速單元3??刂七\算中心19上還連接有人機界面單元15和功能接口單 元16,霍爾電流傳感器單元4直接與電動機1的電源連接,IGBT調功調速單元 3連接在電動機電源與霍爾電流傳感器單元4之間。
      使用過程中,通過控制運算中心19、定速調功驅動算法單元9、變頻調 速驅動算法單元10和波形合成單元20合成出SP麗波形信號,經SP麗驅動波形 輸出單元8輸出后,在短路保護模塊驅動單元5的保護下,由IGBT調功調速單 元3控制電動機1運行。同時連接在電動機1電源線上的霍爾電流傳感器單元4 對電動機1運行電流進行高速采樣,采樣信號在過載保護單元13的智能保護 下,經電流解耦單元6分解為磁場分量和力矩分量,磁場分量信號和力矩分 量信號一方面通過控制運算中心19、轉差補償單元12和變頻調速驅動算法單 元10分析運算,調控電動4幾1的轉速;另一方面通過控制運算中心19、轉矩 補償單元11、定速調功驅動算法單元9分析運算,調控電動機1的功率,從而 完成電動機1與負載精確匹配、提高運行效率的目的。連接在控制運算中心 19上的人機界面單元15和功能接口單元16,還可分別通過各自單元中設置的 PLC、 PLD程控功能提供與外界進行信息交換的接口,從而有效提高了使用過 程中的靈活性。
      權利要求1、一種電動機超級數(shù)碼節(jié)電器,其特征在于,包括控制運算中心和在控制運算中心控制下工作的霍爾電流傳感器單元、電流解耦單元、變頻調速驅動算法單元、轉差補償單元、定速調功驅動算法單元、轉矩補償單元、波形合成單元、SPWM驅動波形輸出單元和IGBT調功調速單元;所述霍爾電流傳感器單元直接與電動機電源連接,霍爾電流傳感器單元對電動機電流信號進行采樣;所述電流解耦單元將霍爾電流傳感器單元采集的信號分解成磁場分量和力矩分量;所述變頻調速驅動算法單元和轉差補償單元、定速調功驅動算法單元和轉矩補償單元分別在控制運算中心的控制下,根據(jù)磁場分量和力矩分量的數(shù)據(jù)信息進行相應的調速、調功補償;所述波形合成單元將調速、調功補償信號進行合成;所述SPWM驅動波形輸出單元將合成信號進行輸出;所述IGBT調功調速單元連接在電動機電源與霍爾電流傳感器單元之間,IGBT調功調速單元對電動機進行調速、調功。
      2. 根據(jù)權力要求1所述的電動機超級數(shù)碼節(jié)電器,其特征在于所述控 制運算中心上還連接有人機界面單元和功能接口單元。
      專利摘要一種電動機超級數(shù)碼節(jié)電器,以微處理器及相應軟件構建電動機全數(shù)字控制平臺,通過控制運算中心(19)、定速調功算法單元(9)、變頻調速算法單元(10)合成SPWM信號,經IGBT單元(3)驅動電動機運行。以霍爾電流傳感器(4)對電動機運行電流進行高速采樣,采樣信號經電流解耦單元(6)分解為磁場分量和力矩分量,磁場分量信號和力矩分量信號經控制運算中心(19)、變頻調速驅動算法單元(10)、定速調功驅動算法單元(9)分析運算,綜合調控電動機功率和轉速,保證電動機與負載精確匹配高效運行。
      文檔編號H02P6/00GK201063572SQ200620175798
      公開日2008年5月21日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權日2006年12月29日
      發(fā)明者徐聯(lián)生 申請人:徐聯(lián)生
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