专利名称：机床节能功率监控装置的制作方法
技术领域：
机床节能功率监控装置属电子节电装置在机床上应用领域。
各种机床主电机都按最大工作负载设计选用额定功率。而实际机床在使用中，很多情况电机是在轻载或空载状态下运行，造成电能浪费。
现有国内四川自贡机床厂生产的摇臂钻床使用功率监控器，实际上是只监视显示机床功率，具有超功率保护功能。它对电源电压不能控制，没有节电效果。
本实用新型的目的则是解决机床电机在轻载或空载状态下，即在小于额定功率状态下运行时电能浪费问题。
本实用新型技术解决方案以定子电流作为检测信号，经电流互感器检测后的电流分两路工作，一路送比较环节，控制主电路，当机床轻载或空载时，电源通过自耦变压器，实现降压，电机在低电压下工作，当机床负载大于某一控制值后，电机在全电压下工作，另一路电流经放大环节后分两通道，一通道给电流显示环节，间接显示机床功率，另一通道送功率保护电路，当超过设定功率时，切断主电源电路。
同时具有间接显示机床功率和当超过设定功率时，自动切断主电源，起到保护电机和机床传动等两个功能。
图1是本实用新型方框示意图。
图2是本实用新型面板示意图。
图3是图2A－A示意图。
图4是本实用新型电路示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述一、控制器工作原理控制器是双相电流取样、整流、运算放大、比较、驱动、电压变换、功率显示、电源等组成，通过双相电流互感器检取主迥路电流值，经三相全桥整流滤波后，经LM158运放块I运算放大取样信号经放大后送逻辑电路进行比较处理，逻辑电路是由两个或非门和六个反相组成，一个或非门是进行前信号放大，另一个或非门是防止两条逻辑电路同时工作造成主迥路相间短路，如果两条逻辑电路同时出现高电平，或非门将输出低电平，迫使两只反串的二极管同时导通，短路驱动级信号，使两个驱动级停止工作，对主迥路起到了短路保护作用。基准电平值是由人为给定的，并可任意调整，调整是通过W3实现的，设基准电平整定为＋4V，运放的信号是由反向输入的，基准电平是由正向输入的，当信号电平高于基准电平时，运放输出为高电平，当信号电平低于基准电平时，运放输出为低电平，一路逻辑电路只对高电平响应，另一路只对低电平响应，当出现低电平信号时，该路三只反相器立即工作，输出驱动信号，BG2导通，J2吸合，J2控制电压变换单元使电机在260V低电压状态下运行。反之，J1吸合，电机在高电压状态下运行。
运放Ⅱ对电流信号进行放大后，驱动13位发光二极管，显示电机输出功率，13位发光二极管驱动级分别引出13根信号线到单刀13掷开关K1，K1可以任意调整在某一挡位上，由K1选择的信号经放大后对主电路进行超功率断电保护。
J1是对电机电源进行全电压控制。
J2是对电机电源进行降压控制。
J3是对电机超功率断电控制，起保护作用。
J4是短接电机起动时的冲击电流信号的。
权利要求1.机床节能功率监控装置，其特征是双相电流取样信号经整形、整流滤波后，送两块运放，一块运放由设定基准信号与之比较，当超过基准信号时，运放输出高于正5V电平，经选择放大后驱动电压变换部份，使接触器J1断电失放，J2闭合，自耦变压器由主回路内退出，380V电源电压直接送入电机，电机全电压运行，当取样信号经运放比较后，低于基准信号，运放将输出低于5V的电平，经选择放大后，驱动电压变换部份，使接触器J2失放，J1闭合，自耦变压器串入主回路，使电机在260V的低压状态下运行，在整形、滤波后的电路中接入一个双或非门单稳电路，取样信号的另一路送第二块运放，输出驱动显示面板，显示部份由若干个发光二极管显示，输出驱动电平最低2.5V，最高10V，断电信号由若干个发光二极管的基极取出，经一级双或非门与一级放大后，驱动继电器J3，当选控开关设定后，超过设定功率时，将有一信号经放大后切断主回路电源。工作原理双相电流取样信号经整形、整流滤波后，送两块运放，一块运放由设定基准信号与之比较，当超过基准信号时，运放输出高于正5V电平，经选择放大后驱动电压变换部分，使接触器J1断电失放，J2闭合，自耦变压器由主迥路内退出，380V电源电压直接送入电机，电机全电压运行。当取样信号经运放比较后，低于基准信号，运放将输出低于5V的电平，经选择放大后，驱动电压变换部分，使接触器J2失放，J1闭合，自耦变压器串入主迥路，使电机在260V的低压状态下运行。为了避免在电压变换过程中造成跳动和误动作，在整形、滤波后的电路中接入了一个双或非门单稳电路，以保持切换过程的稳定。取样信号的另一路送第二块运放，输出信号驱动显示面板，显示部分由若干个发光二极管显示，输出驱动电平最低2.5V，最高10V，输出电压与主迥路电流基本成线性关系，断电信号由若干个发光二极管的基极取出，经一级双或非门与一级放大后，驱动继电器J3，当选控开关设定后，超过设定功率时，将有一信号经放大后切断主迥路电源。进行断电保护。本实用新型技术优点取样准确，通过双相电流取样运算、放大，根据负载变动，自动控制变换电源电压达到节电20～30％；电压波形不畸变；
专利摘要机床节能功率监控装置，以定子电流作为检测信号，经电流互感器检测后的电流分两路工作，一路送比较环节，控制主电路，当机床轻载或空载时，电源通过自耦变压器，实现降压，电机在低电压下工作，当机床负载大于某一控制值后，电机在全电压下工作，另一路电流经放大环节后分两通道，一通道给电流显示环节，间接显示机床功率，另一通道送功率保护电路，当超过设定功率时，切断主电源电路。
文档编号G05B11/16GK2066162SQ9021162
公开日1990年11月21日 申请日期1990年2月22日 优先权日1990年2月22日
发明者邢修宽, 方桂云, 戴宁生 申请人:江苏省国营南京第四机床厂