专利名称：智能节电装置的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种智能节电装置，属于电动机节能技术领域，具体是指一种交流 电动机智能节电装置。
背景技术：
工业电机常见的节电装置大部分是采用采用可控硅对电机进行电压调节。传统的 电机电压节电技术是将电机的电源电压用可控硅进行斩波调节，人为的造成周期性的瞬间 停电，降低电机功率。达到给电机节电的目的。这种方式将造成电机带负载能力下降。传统 的电机电压节电技术是静态的调功技术，只能根据额定的电机参数设置输出数据。没有考 虑到按电机实际能量U形曲线输出电机功率，无法使电机始终稳定运行在效率最高点.每 台电机都有一套额定参数和实际参数，实际参数会随着电机运行时间和工况产生变化，并 且差距越来越大。因此，仅仅依靠额定参数来对电机进行调功节电，效果会越来越差。另外，传统的电机电压节电技术在调功的同时，将给电网带来电流谐波，引起电能 损耗，产生危害。随着电机负载率变化的不同，电机在不同的电压输入时，所耗费的功率是不同的。 并且随着电机的使用时间不同，电机会发生老化，相应参数也会随着变化。如果能给电机动 态的按能量U形曲线输出最优的匹配电力参数，电机将运行在耗费功率最小的状态下。当 电机处于负载大小经常变换，有一定的轻载运行时间状态时，节电效果将十分显著。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种结构简单实用、成本较 低、能够全自动运行适用范围较为广泛的智能节电装置。为了实现上述的目的，本发明的智能节电装置具有如下构成该智能节电装置，包括整流电路(1)、逆变模块及驱动电路(2)、主CPU控制单元 (3)、滤波电路(4)、工频旁路电路(5)、电机U形曲线检测单元(6)、自学习修正单元(7)，所 述的整流电路(1)依次通过滤波电路(4)、逆变模块及驱动电路(2)与电动机相连接，所述 的主CPU控制单元(3)和工频旁路电路(5)均与所述的逆变模块及驱动电路(2)相连接， 所述的电机U形曲线检测单元(6)和自学习修正单元(7)均与所述的主CPU控制单元(3) 的输入端相连接，其特征在于，所述的智能节电装置还包括谐波治理单元(8)，所述的谐波 治理单元(8)和整流电路(1)的输入端相连接。采用了该发明的智能节电装置，不仅可以给电机动态的按能量U形曲线输出最优 的匹配电力参数，并且可以实现在线谐波治理，消除谐波产生的电能损耗。从而本节电装置 相对于现有节电技术，将额外增加3% 6%的节电效果，同时本发明的节电装置不影响电 机正常工作使用，安装简便，计量直观，具备良好的经济效益和社会效益，而且结构简单实 用，成本较低，能够全自动运行，适用范围较为广泛。
附图为本发明的智能节电装置的工作原理框图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅附图所示，在本发明的具体实施例中，以交流380V 50Hz 55kw异步电动机 为参照，本发明包括整流电路(1)、逆变模块及驱动电路(2)、主CPU控制单元(3)、滤波电 路(4)、工频旁路电路(5)、电机U形曲线检测单元(6)、自学习修正单元(7)、谐波治理单元 (8)，所述的整流电路(1)依次通过滤波电路(4)、逆变模块及驱动电路(2)与电动机相连 接，所述的主CPU控制单元(3)和工频旁路电路(5)均与所述的逆变模块及驱动电路(2) 相连接，所述的电机U形曲线检测单元(6)和自学习修正单元(7)均与所述的主CPU控制 单元⑶的输入端相连接，所述的谐波治理单元⑶和整流电路⑴的输入端相连接。电源经整流电路⑴输入端进入谐波治理单元⑶，谐波治理单元⑶可实时检测 电网谐波分量，进行运算后，向电源输出反向谐波电流或形成特定次数谐波电流限波情形， 从而减少电网谐波损耗，产生额外的节电效果。电源经整流电路(1)进行AC/DC变换后，由滤波电路(4)对变换后直流电进行实 时动态处理，六倍于电源频率的脉动电压变化为高压500V直流电，该直流电压加在逆变模 块及驱动电路⑵上，经主CPU控制单元(3)输出3重PWM脉冲，PWM形式为输出高频信号 (10 35KHZ)，形成动态PWM脉冲电压，逆变电路及驱动电路⑵中的DC/AC逆变器输出符 合电机U形曲线的电压、频率和波形。电机U形曲线检测单元(6)每隔100小时发出指令， 采集当前电机电流电压功率因素等实时值并计算有功功率，并对额定参数进行比较。自学 习修正单元(7)定期按电机运行100小时进行修正，给出主CPU控制单元(3)信号，对电机 输出的电压、频率和波形进行偏差正负千分之一 5组信号的试输出，并记录比较3组信号不 同的功率变化，取最小功率对应的参数做为电机新的U形能量曲线对应点，在下一次100小 时电机运行周期里，按该条新的U形能量曲线进行输出。当节电输出发生故障时，可手动或 自动启动工频旁路电路(5)，可使电机重新正常工作。本节电装置相对于现有节电技术，将额外增加3 % 6 %的节电效果，同时本发明 的节电装置不影响电机正常工作使用，安装简便，计量直观，具备良好的经济效益和社会效 益，而且结构简单实用，成本较低，能够全自动运行，适用范围较为广泛。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。
权利要求
一种智能节电装置，包括整流电路(1)、逆变模块及驱动电路(2)、主CPU控制单元(3)、滤波电路(4)、工频旁路电路(5)、电机U形曲线检测单元(6)、自学习修正单元(7)，所述的整流电路(1)依次通过滤波电路(4)、逆变模块及驱动电路(2)与电动机相连接，所述的主CPU控制单元(3)和工频旁路电路(5)均与所述的逆变模块及驱动电路(2)相连接，所述的电机U形曲线检测单元(6)和自学习修正单元(7)均与所述的主CPU控制单元(3)的输入端相连接，其特征在于，所述的智能节电装置还包括谐波治理单元(8)，所述的谐波治理单元(8)和整流电路(1)的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的智能节电装置，其特征在于，所述的谐波治理单元(8)中的电 流谐波消除器件采用并联型有源滤波器或并联型无源滤波器。
全文摘要
本发明公开了一种智能节电装置，属于电动机节能技术领域。包括整流电路(1)、逆变模块及驱动电路(2)、主CPU控制单元(3)、滤波电路(4)、工频旁路电路(5)、电机U形曲线检测单元(6)、自学习修正单元(7)、谐波治理单元(8)，所述的整流电路(1)依次通过滤波电路(4)、逆变模块及驱动电路(2)与电动机相连接，主CPU控制单元(3)和工频旁路电路(5)均与所述的逆变模块及驱动电路(2)相连接，谐波治理单元(8)和整流电路(1)的输入端相连接。本发明的智能节电装置安装简便，节电效果显著并可在线实现进行电网谐波治理。
文档编号H02J3/01GK101964528SQ20101026038
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者易鸿轶 申请人:上海迈客罗机电科技有限公司