专利名称：电机调压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机节能技术领域，特别是一种电机调压器。
背景技术：
目前在制衣、制鞋等行业中所使用的单相异步电机，大多数没有自动调压装置，因而电机配套功率要足够大，由于缝制工艺的特定原因，电机空载运行时间高达95％以上，其暂载率小于5％，这样不但使无功电量消耗增加，有功损耗也不能降低，造成电能的极大浪费。市面上有一种低功耗电机极值调节器，主要由保护及故障显示电路、信号检测电路、电平变换电路、整形电路、积分电路、同步电路、给定电路、跟随放大电路、脉冲触发电路、取样电路、调功电路、预置给定电路组成，该电路结构存在如下不足之处(1)可控硅脉冲电路中的振荡电容并联有电阻，从而影响前面放大电路的放大倍数，同时电流互感器L的耦合信号不能全部加到脉冲电路输入端，从而使充放电频率低于2KHz，可控硅SCR导通角达不到180°角度，只有150-160°角度，电机配套功率要选取得比较大些。(2)脉冲触发信号是通过变压器耦合到可控硅控制极的，会出现触发信号滞后现象，使电机空载时，可控硅SCR导通角达到35°角度以上。节能效果就不够显著。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是(1)电机额定负载运行时，其可控硅导通角接近180°角度；(2)电机空载运行时，其可控硅导通角在25°角度以下。
本实用新型所提出的技术解决方案是这样的一种电机调压器，包括保护及故障显示电路1、信号检测电路2、电平变换电路3、整形电路4、积分电路5、同步电路6、给定电路7、跟随放大电路8、脉冲触发电路9、整形电路10、取样电路11、调功电路12、预置给定电路13，信号检测电路2的电流互感器L与电机M负载回路相耦合，由可控硅SCR及整流桥IC2组成的调功电路12串联在电机M主回路，由电位器W组成的电平变换电路3与电流互感器L输出线圈并联；所述脉冲触发电路9的输出脉冲信号直接输入调功电路12的可控硅SCR控制极。所述电流互感器L的耦合系数为1∶3-4。
电机主回路电流经电流互感器L耦合到检测电路2，其检测值经电位器W可调变换成电压信号，再经桥式整流电路IC1整流后，由电容C1积分，变换成电压信号与预置的给定值同步叠加后加在放大电路BG1的发射极C和基极D上，放大后经脉冲触发电路9变换成有规则的脉冲信号组，直接输入至可控硅SCR控制极，使其以一定的导通角导通，达到对电机端电压进行调节，进而调节其转速及功率。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果(1)由于在电流互感器L输出线圈并联有电位器W，使电流互感器L的耦合匝数比可以提高到1∶140以上，此检测信号经三极管BG1获得高倍数放大。同时，由于脉冲电路9的充放电电容C2由电阻R7直接放电，故电容C2的充放电时间常数C2·R5极小，故充放电周期极短，其频率达2KHz以上，因而，可控硅SCR导通角接近180°角度，使电机配套功率不需选得过大，只需选择其额定负载功率就可以。
(2)由于脉冲触发电路9产生的触发脉冲组经二极管D2直接输入至可控硅SCR控制极，因而消除了触发信号的滞后现象，加之，电机空载运转时，电流很小，电容C2的充放电时间变长，其频率降至50-60Hz，再由电阻R7、R9二阶滤波，使可控硅SCR导通角降低至25°角度以下，电机空载运行时的节电率高达70-90％，故其节能效果显著。
本实用新型特别适用于电动缝纫机上的单相异步电机，主要体现在电机空载运行时的显著节能方面。
图1是本实用新型电原理方框图。
图2是本实用新型实施例的电气原理图。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
参见图1所示，本电机调压器由电机主回路和电机调功控制回路构成，电机主回路由保护及故障显示电路1、信号检测电路2、整形电路10、调功电路12与电机M串联而成；电机调功控制回路由信号检测电路2、电平转换电路3、整形电路4、积分电路5、同步电路6、给定电路7、跟随放大电路8、脉冲触发电路9、预置给定电路13、取样电路11组成。
参见图2所示，本实施例由电流互感器L、电阻R1-R9、整流桥IC1、IC2、电容C1、C2、三极管BG1、单结晶体管BG2、电位器W，稳压管DW，二极管D1、D2、可控硅SCR、保险管BS、发光管DE按图2所示连接而成。本实施例的工作原理和工作过程是这样的信号检测电路2的电流互感器L输入线圈串接于电机主回路上，其输出线圈与电平变换电路3的可变电位器W并联，电流互感器L的耦合匝数比为1∶183，L的输出线圈检测到的电机电流信号经电位器W可调变换成电压信号，再经整形电路IC1整流后由C1积分，其电平信号的正端经电阻R3与取自可控硅SCR阴、阳极两端悬浮主控制电源IC2的正端A同步，并接入放大器BG1发射极C，构成正反馈跟随系统，主控制电源IC2并联在可控硅SCR阳极、阴极两端直接取得同步电压，该同步电压是根据可控硅SCR导通角大小变化而确定的悬浮值。它经电阻R2降压并由稳压管DW钳定。可控硅SCR的导通角大小由电阻R6、R5、电容C2、单结晶体管BG2构成的脉冲触发电路9输出的触发脉冲信号的脉冲列个数所决定，而脉冲信号的脉冲列个数由电容C2的充放电常数确定，充放电平又由电阻R5、电容C2预置给定，预置给定电机最低极限区电耗时可控硅SCR的最小导通角。电机负载变化引至可控硅SCR导通角的变化是由正反馈跟随系统自动完成跟随调控的。可控硅SCR最大导通角接近180°角度，即SCR阳、阴两极端电压接近于零，电机获得全压输入，并以额定功率运行，这样电机配套功率就不需过大。由于电平转换电路W直接并联在电流互感器L输出线圈上，L的耦合系数达1∶3-4，所以耦合信号能全部加到脉冲触发电路中，改善了电机起动滞后现象，同时，脉冲触发信号直接加在可控硅控制极上，也改善了电机起动滞后现象，且电机空载和额定负载时变化很明显，所以电机在空载运行时其可控硅导通角不大于25°角度，此时节电率高达70％-90％，由于这一类型电机工作条件受行业工艺要求，其暂载率不大于5％，所以电机空载运行时的节电率具有特别重要意义。
当电机因堵转故障电流增至5倍于额定值并保持在6-7秒时间内，保险丝BS熔断，电阻R1、二极管D1、指示灯DE得到电压，指示灯DE亮，显示故障信号。
权利要求1.一种电机调压器，包括保护及故障显示电路(1)、信号检测电路(2)、电平变换电路(3)、整形电路(4)、积分电路(5)、同步电路(6)、给定电路(7)、跟随放大电路(8)、脉冲触发电路(9)、整形电路(10)、取样电路(11)、调功电路(12)、预置给定电路(13)，信号检测电路(2)的电流互感器(L)与电机(M)负载回路相耦合，由可控硅(SCR)及整流桥(IC2)组成的调功电路(12)串联在电机(M)主回路，其特征在于由电位器(W)组成的电平变换电路(3)与电流互感器(L)输出线圈并联；所述脉冲触发电路(9)的输出脉冲信号直接输入调功电路(12)的可控硅(SCR)控制极。
2.根据权利要求1所述的电机调压器，其特征在于所述电流互感器(L)的耦合系数为1∶3-4。
专利摘要一种电机调压器，属于电机节能技术领域。本实用新型要解决的技术问题是电机额定功率运行时，其可控硅导通角接近180°，而电机空载运行时，其可控硅导通角在25°以下。为此，在常规的可控硅电机调压电路中作出如下结构改进由电位器组成的电平变换电路与信号检测电路的电流互感器输出线圈并联；脉冲触发电路的输出脉冲信号直接输入调功电路的可控硅控制极；所述电流互感器的耦合系数选取1∶3－4。这样电机在额定负载运行时，其可控硅导通角接近180°，在空载运行时，其可控硅导通角不大于25°，达到显著的节能效果。本实用新型特别适于电动缝纫机上的单相异步电机作调速之用。
文档编号H02P9/30GK2627733SQ0322597
公开日2004年7月21日 申请日期2003年5月13日 优先权日2003年5月13日
发明者沈强, 李 杰 申请人:沈强, 李 杰