一種節(jié)能電機控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種節(jié)能電機控制裝置，包括電機、負(fù)載監(jiān)測模塊、采樣模塊、CPLD、微控制器和驅(qū)動模塊，所述負(fù)載監(jiān)測模塊輸入端連接電機的輸出軸，所述負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接采樣模塊的輸入端，所述采樣模塊的輸出端連接CPLD輸入端，所述CPLD的輸出端連接微控制器的輸入端，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接電機的輸入端。本實用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)電機的有效節(jié)能。
【專利說明】
一種節(jié)能電機控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電機節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種節(jié)能電機控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電機拖動系統(tǒng)中，往往以最高負(fù)載量加上裕量來設(shè)計參數(shù)及選型，而在實際的運行中，相當(dāng)部分的電機并非滿載運行，而是工作于滿電壓、滿速度但是負(fù)載卻較小的狀
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[0003]對于變負(fù)載運行的電機，在正常工作的同時，也會有很大的節(jié)電空間。因為，負(fù)載的變化會隨著實際需求變化，而電機的輸入功率卻不能隨之做出調(diào)整，即通常所說的“大馬拉小車”。
[0004]由電機設(shè)計和運行特性可以知道，在普通電機控制模式下，電機在滿載運行時效率最高。在相對輕載運行時電機因輸入電壓、頻率遠(yuǎn)大于實際需要值而產(chǎn)生大量的電能無效損耗;在變頻器控制模式下，電機輸入電壓、頻率相對大于實際需要值從而產(chǎn)生相應(yīng)電能無效損耗。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種節(jié)能電機控制裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)電機的有效節(jié)能。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種節(jié)能電機控制裝置，包括電機、負(fù)載監(jiān)測模塊、采樣模塊、CPLD、微控制器和驅(qū)動模塊，所述負(fù)載監(jiān)測模塊輸入端連接電機的輸出軸，所述負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接采樣模塊的輸入端，所述采樣模塊的輸出端連接CPLD輸入端，所述CPLD的輸出端連接微控制器的輸入端，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接電機的輸入端。
[0007]進(jìn)一步，所述采樣模塊由濾波器、電信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器依次連接構(gòu)成，所述濾波器與負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與CPLD輸入端連接。
[0008]進(jìn)一步，所述微控制器還連接有顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示電機的運行狀
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[0009 ]進(jìn)一步，所述驅(qū)動模塊包括雙向可控硅。
[0010]進(jìn)一步，所述微控制器采用TMS320F2812。
[0011 ]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，通過控制器根據(jù)負(fù)載對電機自適應(yīng)矢量控制的方式，來實時調(diào)整電機的輸入功率，使電機得到與其即時負(fù)載最相適應(yīng)的電壓，從而保證電機始終在最佳節(jié)能狀態(tài)下運行，從而有效地節(jié)約了寶貴的電能。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)說明。
[0014]如圖1本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖所示，本實用新型提供一種節(jié)能電機控制裝置，包括電機、負(fù)載監(jiān)測模塊、采樣模塊、CPLD、微控制器和驅(qū)動模塊，所述負(fù)載監(jiān)測模塊輸入端連接電機的輸出軸，所述負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接采樣模塊的輸入端，所述采樣模塊的輸出端連接CPLD輸入端，所述CPLD的輸出端連接微控制器的輸入端，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接電機的輸入端。
[0015]所述采樣模塊由濾波器、電信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器依次連接構(gòu)成，所述濾波器與負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與CPLD輸入端連接。所述微控制器還連接有顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示電機的運行狀態(tài)。所述驅(qū)動模塊包括雙向可控硅。所述微控制器采用TMS320F2812。
[0016]本實例的工作過程:本實用新型提供的節(jié)能電機控制裝置，在電機的輸出軸上設(shè)置負(fù)載監(jiān)測模塊，通過負(fù)載監(jiān)測模塊來監(jiān)測電機負(fù)載的大小，并將實時監(jiān)測到的信號傳送給采樣模塊，采樣模塊中依次連接的濾波器、電信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器分別對信號進(jìn)行濾波，電信號放大和信號轉(zhuǎn)換后發(fā)送給CPLD，CPLD利用電機負(fù)載的大小經(jīng)過運算得到電機的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量(KWH)等信號，CPLD可以進(jìn)行多次編程，進(jìn)而實時調(diào)整電機的輸入功率的智能控制信號并輸出至微控制器，微控制器依據(jù)智能控制信號產(chǎn)生控制時序并輸出至驅(qū)動模塊；由驅(qū)動模塊驅(qū)動電機依據(jù)控制時序工作，使電機得到與其即時負(fù)載最相適應(yīng)的電壓，降低電能損耗，提高電能的利用率，延長電機的使用壽命。
[0017]所述驅(qū)動模塊包括雙向可控硅，利用雙向可控硅的開關(guān)特性，來達(dá)到無觸點，無火花地接通和斷開被控電路，且具有壽命長，靈敏度高，開關(guān)速度快等優(yōu)點。
[0018]在本技術(shù)方案中，給電機輸入的電功率被轉(zhuǎn)換成為負(fù)載設(shè)備需要的機械出力和電機自身的損耗兩部分。電機自身的損耗又由磁鐵的「鐵損」、導(dǎo)線的「銅損」及軸承摩擦、風(fēng)扇的機械損組成。CPLD通過負(fù)載監(jiān)測模塊監(jiān)測電機負(fù)載率的變化，根據(jù)負(fù)載的實際需求，實時調(diào)整電機的輸入功率，保證電機在最小電流和最佳電壓的節(jié)能狀態(tài)下運行。電機電流和電壓的最小化就可以使電機自身的「鐵損」和「銅損」減到最小，實現(xiàn)在節(jié)能運行的同時減少電機的發(fā)熱，并大大延長電機的使用壽命。
[0019]以上對本實用新型的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能電機控制裝置，其特征在于:包括電機、負(fù)載監(jiān)測模塊、采樣模塊、CPLD、微控制器和驅(qū)動模塊，所述負(fù)載監(jiān)測模塊輸入端連接電機的輸出軸，所述負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接采樣模塊的輸入端，所述采樣模塊的輸出端連接CPLD輸入端，所述CPLD的輸出端連接微控制器的輸入端，所述微控制器的輸出端連接驅(qū)動模塊輸入端，所述驅(qū)動模塊的輸出端連接電機的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電機控制裝置，其特征在于:所述采樣模塊由濾波器、電信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器依次連接構(gòu)成，所述濾波器與負(fù)載監(jiān)測模塊的輸出端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與CPLD輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電機控制裝置，其特征在于:所述微控制器還連接有顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示電機的運行狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電機控制裝置，其特征在于:所述驅(qū)動模塊包括雙向可控娃。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電機控制裝置，其特征在于:所述微控制器采用TMS320F2812。
【文檔編號】H02P21/02GK205490280SQ201620042023
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】楊景霖
【申請人】博士能（天津）能源科技發(fā)展有限公司