专利名称：电机空耗节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电动机在空载运行时自动切断电源的节电装置。
目前，工矿企业及其它场合大量使用的断续工作方式与短时工作方式的三相交流电动机在空载运行时，无人切断电动机电源，造成电能大量浪费。
本实用新型目的在于使断续工作方式与短时工作方式的三相交流电动机在空载运行时自动切断该电动机电源，使电能得到节约。
本实用新型电动机空耗节电器，其特征在于不要外接任何传感器，整体装置在小控制合内，起动按扭、停止按扭及工作指标灯装在盒面上这是本实用新型特点之一。
起动电动机后和电动机由负载运行状态进入空载运行状态后均有保持电动机空载运行一段时间的双向延时作用。便于操作人员短时间处理问题后立即使电动机投入带负载运行状态。只有当电动机空载运行超过双向延时的时间范围后，立即将电动机电源切除。另有继电器触头动作防抖电路。这是本实用新型特点之二。
本实用新型的解决方案，可以进一步用如下附图进行说明。
附
图1是电机空耗节电器的电信号取出对应的波形原理图。
附图2是电机空耗节电器电路原理图。
如图1所示，三相正弦交流电中任意两相间的电压U的反相电压－U波形与所剩下的另一相的电流I波形(其中11和12分别为电动机负载运行状态和空载运行状态时的I波形，－I1和－I2为I1、I2的反相电流波形)相交的面积(或三相正弦交流电中任意一相电流I的反相电流－I波形和所剩下的另两相之间的电压U波形相交的面积)大小(如图1中阴影区域)是由三相交流电动机的所带的负载大小状态来决定的。当三相交流电动机带上一定负载运行时，电流11的波形与电压－U波形相交的面积(或－I1波形与U波形相交的面积)较大。此时由图2看出I1(或－I1)经电流互感器B2、二极管D2送到N型晶体管BG2基极的代表电流信号的半波电压(其中D2用来阻止I1或－I1信号的另一半波电压送到三极管BG2基极)与－U(或U)经变压器B1、全桥NO交流端及二极管D1送到BG2集电极的代表电压－U(或U)信号的半波电压同时作用于BG2后使电阻R2两端电压升高，经电容C5、电阻R3、电容C6、电阻R4滤波后得到的直流电压作用于555集成电路IC2的2脚，足以使IC2的3脚输出低电平，使继电器J得电，使接触器C得电，使电动机YD维持其带负载运行状态。当电动机YD空载(或电动机带上很轻负载)时，则代表12(或－12)的半波电流的电压与代表－U(或U)的半波电压信号波形同时作用于BG2，使R2两端电压变低，经R2、C5、R3、C6、R4作用于IC2的2脚直流电压不足以使IC2的3脚维持其低电平，而变为高电平，使继电器J失电，电动机断电。
整个工作过程为按下起动QD按钮，接触器C得电，电动机工作，同时变压器B1得电，通过全桥ND整流及电容C1、C2滤波，使IC1集成电路7812输出12伏直流电压，由P型晶体管BG1、电阻R1、电容C4、二极管D5组成第一延时电路，使BG1导通，使IC2的2脚得到高电平，使其3脚输出低电平，使继电器J得电，由J动合触头J维持接触器线圈得电，如此时电动机空载运行(或很轻的负载)则经过一段延时，电容C4充满电时BG1截止，IC2的2脚电平不足以使IC2的3脚输出低电平，继电器J失电使电动机断电，电动机停止。如果在延时时间范围内，电动机加上负载，则即使延时结束，IC2的2脚仍然大于4伏临界直流电平，继电器J仍得电，电动机继续带负载运行，一但电动机脱开负载进入空转(含很轻的负载)运行时，由于电动机在带负载运行时，电容C5、C6充有一定的电荷，电动机进入空载(含很轻负载)时，R2两端电压下降，而C6两端电压不能突变，仍然提供使IC2的2脚大于4伏电平，使继电器J维持得电，电动机仍然维持空转(含很轻负载)运行，此时C6经R3、R2到地放电，经过一段延时后，使IC2的2脚电平小于临界4伏电平，使其3脚输出高电平，继电器J失电，接触器C失电，电动机失电，整个节电器装置也断电，达到节电目的。这里C7是防止继电器J通断电时触头抖动之用。
现在我国用于解决电动机空耗节电的技术有如下几种(一)为行程开关节电装置，它是利用机械离合器，在电动机带负载工作时，离合器与行程开关相互作用使电动机得电运行，当电动机进入空载状态，同时离合器作用于行程开关，使电动机断电，达到节电目的。(二)为电磁开关，利用机械动作使磁铁作用于干簧管工作，使电动机空载断电。以上两种都离不开与机械配合，并且都把传感器固定在机械上，这样容易造成机械维修时碰断电线，给安全操作带来诸多不便，特别是这些装置不能提供电动机刚带负载时足够的动力，使机械出毛病及产品出问题。本节电器与以上两种比较有以下优点由于采用双向延时电路在间隔很短的时间内电动机仍然空转，给操作带来方便，而且带负载时，不会出现电动机动力不够问题。其二，因无外接传感器，不存在碰断电线及安全操作问题。
实现本节电器的最好方式是将图2中的电路对应原件组装成产品，用于工业生产中的断续工作方式及短时工作方式的电动机控制设备上，节约大量电能。
权利要求1.电机空耗节电器，其特征在于代表电动机运行状态的三相交流电中任意一相电流I波形与所剩的另两相间的电压U的反相电压一U波形(或三相交流电中任意两相电压U与所剩的另一相的电流I的反相电流一I)相交的面积变化转变为在R2两端的电压信号变化的电路结构由变压器B1的次级一端连接二极管D1阳极，D1阴极连接N型晶体管BG2集电极，N型晶体管BG2发射极连接电阻R2，R2另一端连接到直流电源地，N型晶体管BG2基极和发射极与二极管D2及电流互感器B2次级并联，其控制电路由电阻R2和电容C5并联，C5正极与电阻R3连接，R3另一端连接到电容C6正极，电容C6负极接直流电源地，电容C6正极连接电阻R4，R4另一端连接到集成电路IC2的2脚与电阻R6，R6另一端连接P型晶体管BG1集电极，BG1基极连接电阻R1，发射极连接电源正极，电阻R1另一端连接电容C4正极与二极管D5阳极，D5阴极连接电源12伏正端，电容C7与继电器线圈J并联，C7正极连接电源正端，负极连接集成电路IC2的3脚。
专利摘要本实用新型提供了一种电动机空耗时自动切断电动机电源的装置。达到节电目的。本实用新型电路构造特征是利用三相交流电中任意一相的电流波形与另二相间电压波形相交面积大小随电机负载变化的原理，由电流互感器和变压器取出代表该面积变化的电信号，经控制与延时电路处理后，使电动机空载断电，带负载正常运行，不需外接传感器，电路整体装入控制盒内。
文档编号H02H7/08GK2084244SQ9022411
公开日1991年9月4日 申请日期1990年11月19日 优先权日1990年11月19日
发明者冒爱国 申请人:冒爱国