专利名称：一种电动机智能节电起动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动机配套设施，尤其涉及电动机控制装置。
背景技术：
随着三相交流异步电动机的广泛应用，交流电动机的起动和停车要求配套装备在电动机起动时能降低起动电流、在电动机停车时逐渐停机。一般交流电动机的起动电流为电动机额定电流的5 7倍，如此大的电流会引起电网电压急剧下降，从而直接影响同电网其他设备的正常运行，而且电动机直接全压起动时的大电流会在定子线圈和转子鼠笼条上产生大量的焦耳热，损伤绕组绝缘，缩短电动机使用寿命。由于三相异步电动机始终在全电压下运行，从空载到满载磁场几乎不变，因此总电流中的磁化电流部分在所有负载下基本 相同，而驱动负载的转矩电流则随负载的变化成正比变化，负载越小，负载电流就越小，功率因数就越低。目前电动机起动机控制停机是瞬间停电，会产生水锤效应，对电动机形成冲击，时间长了电动机容易受损。
实用新型内容本实用新型的目的，就是提供一种结构合理、配套性能好、使用方便安全，能够软起动、软停止的电动机自动控制装置，加强对电动机的保护，提高功率因数，减少无功损耗，降低电能消耗，延长电动机使用寿命，提高经济效益。本实用新型的任务是这样完成的设计ー种电动机智能节电起动器，由控制器、电路板、散热系统、可控硅模块、接线端子、供电与输出装置、接插座装设在柜体内组成，控制器嵌装在柜体的上盖板上，散热系统包括散热板、轴流风机、温度传感器，温度传感器通过信号线连接接插座，接线端子装设在柜体内下方固定的端子托板上，接装一次线与可控硅模块连接，供电与输出装置包括电流互感器、电源变压器、保险丝，装设在柜体内固定的互感器托板上，电源变压器通过控制线与电路板连接，接插座安置在柜体内侧板上的接插座托板上，接插座的正面与控制器连接的接插器配合，背面由控制线连接电路板，电路板装设在电路板托板上，电路通过触发线连接可控硅模块电路板上装设脉冲变压器、单片机、三端稳压器、整流桥、光电耦合器、三极管、ニ极管、电容、电阻，由电路板上的连接线线路连通，脉冲变压器通过触发线与可控硅模块连接，可控硅模块固定装设在电路板托板后面的散热板上，电路板的电路通过控制线与接插座连接。供电与输出装置的电流互感器、保险丝、电源变压器并列装设在互感器托板上，两只电流互感器的中孔内各穿插一次线，一次线两端分别连接可控硅模块和接线端子，保险丝通过连接线连接接插座和电源变压器，电源变压器通过控制线连接电路板。柜体为长方体薄板壳体，前面开ロ与上盖板、下盖板配装，柜体内上半段后部封隔散热板，柜体底端连接端子托板与两边侧板固定。散热板与端子托板之间的柜体内固定互感器托板，互感器托板前面一边的侧板上固定接插座托板，散热板前面的柜体两边侧板上间隔相等距离各设有两块带螺孔的固定片，用螺钉将电路板托板固定在上面。控制器的前面板上设有电压表、电流表、柜内温度表的显示屏，设有按钮和指示灯，按钮包括设置、上调、下调、开机、停止的各个控制按钮，指示灯指示电动机运行的各个状态，显示屏、按钮和指示灯连接控制器的背面板上装设的接线柱，再通过连接线连接接插器，接插器与柜体内的接插座配合连接。实际应用时，本实用新型的接线端子接通外接电线分别与电源和电动机连接。接电动机之前，需对本实用新型进行试运行，将三只灯泡按星型接法与连接线接通，开机后三只功率相同的灯泡亮度一致无闪烁，证明完好，可与电动机连 接运行。电动机负载率较低时，转子电流与满载电流相差不多，电动机内部损耗自然较高，致使电动机效率与功率因数都很低。当电动机负载率降低时，本实用新型跟踪调整加到电动机上的有效电压值，进而降低磁化电流，从而降低电动机运行时的铜损、铁损和涡流，节约有功电，提闻运行效率，达到节电目的。按照上述技术方案进行试制、试验，证明本实用新型结构合理、连接方便、使用安全，自动化程度高、配套性能好，保护功能全，能够实现电动动机软起动、软停止，有效地降低起动电流，减少无功损耗，提高功率因数，节约有功电，延长使用寿命，经济社会效益良好，较好地达到了预定目的。
图I是本实用新型的外形结构示意图；图2是图I去掉上盖板3、下盖板4的柜体I内部结构示意图；图3是图I中的上盖板3的内面结构示意图；图4是图2的电路板托板8后面的内部电路结构示意图；图5是图2的A向K-K剖面结构示意图；图6是图2的B向N-N剖面结构示意图；图7是图2中的电路板9的结构示意图。图中，I—柜体，2—控制器，3—上盖板，4一下盖板，5—散热板，6—触发线，7—脉冲变压器，8—电路板托板，9ー电路板，10—电流互感器，11一互感器托板，12—端子托板，13—接线端子，14 一接摘座，15 —电源变压器，16—保险丝，17—控制线，18—/[目号线，19—温度传感器，20一接线柱，21 一接插器，22一可控娃模块，23一接插座托板，24一轴流风机，25—单片机,26—ニ端稳压器，27—整流桥，28—光电I禹合器;A—视向符号，B—视向符号，K一剖面符号，N—剖面符号，D—电压表，E—电流表，W—柜内温度表，Z—指示灯，T一按钮，M—螺钉，Lー连接线，X—一次线，C一电容，R—电阻，F—二极管，Y—三极管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
加以说明。參阅图I、图2、图3、图4，柜体I内装设起动器部件，前面开ロ由上盖板3，下盖板4封ロ，上盖板3上嵌装控制器2，控制器2前面板上设有电压表D、电流表E、柜内温度表W，以及各个控制按钮T和指示灯Z，背面板上设有两排接线柱20，通过连接线L分别与前面板上的各个电子控制元件连接，并通过内接连接线L与接插器21连接，接插器21插接在柜体I内的接插座14上，接通电路。电路板9装设在电路板托板8上；电流互感器10、电源变压器15、保险丝16装设在互感器托板11上；接线端子13装设在柜体I最下端的端子托板12上，用紧固螺钉M固定连接6条一次线X的端部，一次线X的另一端连接电路板托板8后面的可控硅模块22，三只可控硅模块22并排固定装设在柜体I内后部的散热板5上，分别通过触发线6连接电路板9。接插座14装设在电源变压器15前方的柜体I侧壁上的接插座托板23上，通过控制线17连接电路板9，通过连接线L连接保险丝16、电源变压器15，并通过信号线18连接温度传感器19，温度传感器19由吸盘吸附在柜体I内壁上。參阅图5、图6，柜体I内的电路板托板8用螺钉固定在侧板的边架上，电路板9固定在电路板托板8上，柜体I底面和侧面固定端子托板12，上面装设接线端子13，端子托板12与柜体I后面板之间的空间内装设轴流风机24。电路板托板8与端子托板12之间的柜体I上固定互感器托板11，一侧的柜体I侧板上固定设有接插座托板23，上面装设接插座14。互感器托板11上并排装设两只电流互感器10及保险丝16、电源变压器15，电路板9上并排设置三只脉冲变压器7，同时设有电容C、电阻R，电路板9通过三组触发线6对应连接散热板5上装设的三个可控硅模块22。接线端子13通过6条一次线X连接可控硅模块22，每个可控硅模块22连接2条，其中两条一次线X分别穿插通过两只电流互感器10的中孔。电路板通过连接线L连接接插座14。散热板5隔架在柜体I后面板的前边，与柜体I后面板之间的空隙形成风道，与柜体I底部的轴流风机24构成了散热系统。 參阅图7，电路板9上并排装设三个脉冲变压器7，并有配套的电阻R、电容C、ニ极管F、三极管Y、光电耦合器28，电路板9接通三组触发线6，分别与三个可控硅模块22连通。电路板9上装设单片机25、三端稳压器26、整流桥27，同样配装电阻R、ニ极管F，并通过连接线L与接插座14连接。本实用新型利用单片机25和可控硅模块22在线运行，实时检测电压与电流的相位角，根据负载变化调整加到电动机上的有效电压值，实现节电功效，同时具有软起动、软停止的功能，能提供过流、断相、过压、欠载、过热等保护，降低电动机的铜损、铁损和涡流，节约有功电，节省维修费用，延长电动机使用寿命，特别适于为变载、轻载、间断空载和频繁起动状态下运行的电动机配套，具有光明的推广前景。
权利要求1.一种电动机智能节电起动器，其特征在于由控制器(2)、电路板(9)、散热系统、可控硅模块(22)、接线端子(13)、供电与输出装置、接插座(14)装设在柜体(I)内组成，控制器(2)嵌装在柜体(I)的上盖板(3)上，散热系统包括散热板(5)、轴流风机(24)、温度传感器(19)，温度传感器(19)通过信号线(18)连接接插座(14)，接线端子(13)装设在柜体(I)内下方固定的端子托板(12)上，接装一次线(X)与可控硅模块(22)连接，供电与输出装置包括电流互感器(10)、电源变压器(15)、保险丝(16)，装设在柜体(I)内固定的互感器托板(11)上，电源变压器(15)通过控制线(17)与电路板(9)连接，接插座(14)安置在柜体(I)内侧板上的接插座托板(23)上，接插座(14)的正面与控制器(2)连接的接插器(21)配合，背面由控制线(17)连接电路板(9)，电路板(9)装设在电路板托板(8)上，电路通过触发线(6)连接可控硅模块(22)。
2.按照权利要求I所述的电动机智能节电起动器，其特征在于所述的电路板(9)上装设脉冲变压器(7)、单片机(25)、三端稳压器(26)、整流桥(27)、光电耦合器(28)、三极管(Y)、二极管(F)、电容(C)、电阻(R)，由电路板(9)上的连接线(L)线路连通，脉冲变压器(7 )通过触发线(6 )与可控硅模块(22 )连接，可控硅模块(22 )固定装设在电路板托板(8 )后面的散热板(5)上，电路板(9)的电路通过控制线(17)与接插座(14)连接。
3.按照权利要求I所述的电动机智能节能起动器，其特征在于所述的供电与输出装置的电流互感器(10)、保险丝(16)、电源变压器(15)并列装设在互感器托板(11)上，两只电流互感器(10)的中孔内各穿插一次线(X)，一次线(X)两端分别连接可控硅模块(22)和接线端子(13)，保险丝(16)通过连接线(L)连接接插座(14)和电源变压器(15)，电源变压器(15)通过控制线(17)连接电路板(9)。
4.按照权利要求I所述的电动机智能节电起动器，其特征在于所述的柜体(I)为长方体薄板壳体，前面开口与上盖板(3)、下盖板(4)配装，柜体(I)内上半段后部封隔散热板(5)，柜体(I)底端连接端子托板(12)与两边侧板固定， 散热板(5)与端子托板(12)之间的柜体(I)内固定互感器托板(11)，互感器托板(11)前面一边的侧板上固定接插座托板(23 ),散热板(5 )前面的柜体(I)两边侧板上间隔相等距离各设有两块带螺孔的固定片，用螺钉(M)将电路板托板(8)固定在上面。
5.按照权利要求I所述的电动机智能节电起动器，其特征在于所述的控制器(2)的前面板上设有电压表(D)、电流表(E)、柜内温度表(W)的显示屏，设有按钮(T)和指示灯(Z)，按钮(T)包括设置、上调、下调、开机、停止的各个控制按钮(T)，指示灯(Z)指示电动机运行的各个状态，显示屏、按钮(T)和指示灯(Z)连接控制器(2)的背面板上装设的接线柱(20)，再通过连接线(L)连接接插器(21)，接插器(21)与柜体(I)内的接插座(14)配合连接。
专利摘要一种电动机智能节电起动器，控制器(2)嵌装在柜体(1)的上盖板(3)上，电路板(9)、接线端子(13)、接插座(14)、可控硅模块(22)，电源变压器(15)等装设在柜体(1)内。接线端子(13)接装一次线(X)与可控硅模块(22)连接，电源变压器(15)通过控制线(17)连接电路板(9)。电路板(9)上装设脉冲变压器(7)、单片机(25)、三端稳压器(26)、整流桥(27)、光电耦合器(28)及三极管(Y)等电子元件，通过触发线(6)连接可控硅模块(22)，通过控制线(17)连接接插座(14)，与接插器(21)配合连接控制器(2)，接线端子(13)通过外接线分别与电源和电动机连接。能够自动控制电动机实现软起动、软停止，降低起动电流，减少无功损耗，节约有功电。
文档编号H02P25/16GK202652138SQ201220326369
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者宋新振, 宋建恩 申请人:山东聊城三箭节电设备有限公司