专利名称：电动机超级数码节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子工程应用领域中的电动机超级数码节电器。
背景技术：
目前，电动机节能技术主要有二种， 一是以晶闸管为驱动单元的跟踪型 节电技术，二是变频调速节电技术。晶闸管跟踪节电器成本较低，应用在固 定转速的机械上解决电动机"大马拉小车"问题，应用范围广泛。但由于晶 闸管基于相控原理工作，谐波分量大、功率因数低、波形驱动效率低，实际 节电效果不理想。变频调速节电技术节电效果好，其不足之处是应用范围相 对较窄、结构复杂、成本高。
发明内容
鉴于上述现有技术中的不足，本实用新型旨在提供一种节电率高、应用 范围广、功能强大、智能化水平高、体积小、重量轻、成本低的电动机超级 数码节电器。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的
一种电动机超级数码节电器，包括控制运算中心和在控制运算中心控制 下工作的霍尔电流传感器单元、电流解耦单元、变频调速驱动算法单元、转 差补偿单元、定速调功驱动算法单元、转矩补偿单元、波形合成单元、 SPWM驱动波形输出单元和IGBT调功调速单元；
所述霍尔电流传感器单元直接与电动机电源连接，霍尔电流传感器单元 对电动机电流信号进行釆样；
所述电流解耦单元将霍尔电流传感器单元采集的信号分解成磁场分量和
力矩分量；
所述变频调速驱动算法单元和转差补偿单元、定速调功驱动算法单元和 转矩补偿单元分别在控制运算中心的控制下，根据磁场分量和力矩分量的数 据信息进行相应的调速、调功补偿；
所述波形合成单元将调速、调功补偿信号进行合成；
所述SPWM驱动波形输出单元将合成信号进行输出；
所述IGBT调功调速单元连接在电动机电源与霍尔电流传感器单元之间， IGBT调功调速单元对电动4几进行调速、调功。
所述控制运算中心上还连接有人机界面单元和功能接口单元。
本实用新型采用SPWM矢量合成技术，输出波形按正弦规律变化，谐波分 量小，功率因数达0.98，波形驱动效率高，实际节电效果接近理论值。运用 定速调功驱动算法和变频调速算法综合控制电动机运行，具有跟踪节电和变 频调速节电双重功能，节电率高，应用范围广。本实用新型还集成了 PIX(Programmable Logic Contrllor 、 PU) Programmable Logic Devics程 序控制功能和故障自诊断、数码软启动、智能保护、RS485通信等一系列伺服 功能，体积小、重量轻、成本低。
图l为本实用新型的结构流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述
如图1所示，本实用新型所述的电动机超级数码节电器，包括控制运算中 心19和在控制运算中心19控制下工作的霍尔电流传感器单元4、电流解耦单 元6、变频调速驱动算法单元10、转差补偿单元12、定速调功驱动算法单元
9、转矩补偿单元11、波形合成单元20、 SPWM驱动波形输出单元8和IGBT 调功调速单元3。控制运算中心19上还连接有人机界面单元15和功能接口单 元16,霍尔电流传感器单元4直接与电动机1的电源连接，IGBT调功调速单元 3连接在电动机电源与霍尔电流传感器单元4之间。
使用过程中，通过控制运算中心19、定速调功驱动算法单元9、变频调 速驱动算法单元10和波形合成单元20合成出SP丽波形信号，经SP丽驱动波形 输出单元8输出后，在短路保护模块驱动单元5的保护下，由IGBT调功调速单 元3控制电动机1运行。同时连接在电动机1电源线上的霍尔电流传感器单元4 对电动机1运行电流进行高速采样，采样信号在过载保护单元13的智能保护 下，经电流解耦单元6分解为磁场分量和力矩分量，磁场分量信号和力矩分 量信号一方面通过控制运算中心19、转差补偿单元12和变频调速驱动算法单 元10分析运算，调控电动4几1的转速；另一方面通过控制运算中心19、转矩 补偿单元11、定速调功驱动算法单元9分析运算，调控电动机1的功率，从而 完成电动机1与负载精确匹配、提高运行效率的目的。连接在控制运算中心 19上的人机界面单元15和功能接口单元16,还可分别通过各自单元中设置的 PLC、 PLD程控功能提供与外界进行信息交换的接口，从而有效提高了使用过 程中的灵活性。
权利要求1、一种电动机超级数码节电器，其特征在于，包括控制运算中心和在控制运算中心控制下工作的霍尔电流传感器单元、电流解耦单元、变频调速驱动算法单元、转差补偿单元、定速调功驱动算法单元、转矩补偿单元、波形合成单元、SPWM驱动波形输出单元和IGBT调功调速单元；所述霍尔电流传感器单元直接与电动机电源连接，霍尔电流传感器单元对电动机电流信号进行采样；所述电流解耦单元将霍尔电流传感器单元采集的信号分解成磁场分量和力矩分量；所述变频调速驱动算法单元和转差补偿单元、定速调功驱动算法单元和转矩补偿单元分别在控制运算中心的控制下，根据磁场分量和力矩分量的数据信息进行相应的调速、调功补偿；所述波形合成单元将调速、调功补偿信号进行合成；所述SPWM驱动波形输出单元将合成信号进行输出；所述IGBT调功调速单元连接在电动机电源与霍尔电流传感器单元之间，IGBT调功调速单元对电动机进行调速、调功。
2. 根据权力要求1所述的电动机超级数码节电器，其特征在于所述控 制运算中心上还连接有人机界面单元和功能接口单元。
专利摘要一种电动机超级数码节电器，以微处理器及相应软件构建电动机全数字控制平台，通过控制运算中心(19)、定速调功算法单元(9)、变频调速算法单元(10)合成SPWM信号，经IGBT单元(3)驱动电动机运行。以霍尔电流传感器(4)对电动机运行电流进行高速采样，采样信号经电流解耦单元(6)分解为磁场分量和力矩分量，磁场分量信号和力矩分量信号经控制运算中心(19)、变频调速驱动算法单元(10)、定速调功驱动算法单元(9)分析运算，综合调控电动机功率和转速，保证电动机与负载精确匹配高效运行。
文档编号H02P6/00GK201063572SQ200620175798
公开日2008年5月21日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者徐联生 申请人:徐联生