一种电子无触点节能型电动机功率调节电路的制作方法

1.本实用新型涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电子无触点节能型电动机功率调节电路。


背景技术：

2.现有技术中，晶闸管电动机软启动柜对电动机的控制存在如下问题：只能实现调压软启动，电机启动完毕后电力电子晶闸管不再工作，接入旁路交流接触器，触点开关满电压运行，而触点开关开断时会产生电火花，易烧蚀触点，导致触点开关运行寿命短，运行成本高，且无法通过调压降低电机的运行电流。


技术实现要素：

3.本实用新型提出了一种电子无触点节能型电动机功率调节电路，其目的是：克服现有技术的缺陷，实现电动机系统的电子化无触点运行，延长运行寿命，并能通过调压降低电机运行电流。
4.本实用新型技术方案如下：
5.一种电子无触点节能型电动机功率调节电路，包括三相电子无触点开关电路, 所述三相电子无触点开关电路的每相电路均包括两只反向并联的单向晶闸管，还包括降压软启动电路、可变电阻电路和电动机信号获取电路，所述三相电子无触点开关电路中每相电路的两只单向晶闸管的一并联端作为输入端与外部三相交流电源接线端相连接，另一并联端作为输出端与电动机定子端的电流动力线相连接，所述晶闸管的触发控制端与所述降压软启动电路相连接。
6.所述电动机信号获取电路用于获取电动机定子端的电流信号，并根据所述电流信号改变所述可变电阻电路的电阻，所述可变电阻电路用于根据自身电阻变化改变所述降压软启动电路的工作状态，所述降压软启动电路用于触发所述三相电子无触点开关电路，控制电动机运行。
7.作为本电路的进一步改进：所述降压软启动电路包括晶体管b1、三只单相桥堆和分别与所述三只单相桥堆相对应的三只开关变压器，每只开关变压器的初级线圈两端分别与所述三相电子无触点开关电路的每相电路中的两只单向晶闸管的触发控制端相连接，每只开关变压器的次级线圈的两端分别与对应的单相桥堆的两个桥臂端相连接，所述三只单相桥堆的正极并联后与所述晶体管b1的集电极相连接，三只单相桥堆的负极并联后与所述晶体管b1的发射极相连接，晶体管b1的基极和集电极之间设有串联的电阻r1和启动按钮qan，晶体管b1的基极和发射极之间设有并联的电阻r2和停止按钮tan。
8.作为本电路的进一步改进：所述可变电阻电路包括发光二极管gd和光敏电阻mr，所述光敏电阻mr的两端分别与所述晶体管b1的基极和集电极相连接，所述发光二极管gd用于改变所述光敏电阻mr的阻值。
9.作为本电路的进一步改进：所述电动机信号获取电路包括电流互感器bl1、整流桥
q4,所述电流互感器bl1的初级线圈串入电动机定子的某一相电流动力线，电流互感器bl1的次级线圈的两端分别与整流桥q4的两个桥臂端相连接，整流桥q4的正极通过电阻r3与发光二极管gd的正极相连接，整流桥q4的负极与发光二极管gd的负极相连接，整流桥q4的正极与负极之间还设有并联的电阻r4和稳压二极管wd,所述稳压二极管wd的电流导通方向为由整流桥q4的负极指向整流桥q4的正极。
10.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
11.（1）实现电机软启动的同时，通过电动机信号获取电路、可变电阻电路和降压软启动电路的配合，控制电力电子晶闸管长期工作在电力线路中，与传统技术方案相比，不需要外加交流接触器触点开关系统，实现了电动机系统的电子化无触点运行，延长了系统的运行寿命；
12.（2）电动机信号获取电路得到电动机定子的电流信号，实时跟踪电动机的负载率变化，并通过可变电阻电路和降压软启动电路控制三相电子无触点开关电路中的晶闸管工作状态，自动调节输入电动机的电压电流，实现了电动机系统的节能降耗。
附图说明
13.图1为本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
14.下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：
15.如图1，一种电子无触点节能型电动机功率调节电路，包括三相电子无触点开关电路1、降压软启动电路2、可变电阻电路3和电动机信号获取电路4，所述三相电子无触点开关电路1的每相电路均包括两只反向并联的单向晶闸管，所述三相电子无触点开关电路1中每相电路的两只单向晶闸管的一并联端作为输入端与外部三相交流电源接线端相连接，另一并联端作为输出端与电动机定子端的电流动力线相连接，所述晶闸管的触发控制端与所述降压软启动电路2相连接。本实施例中，六只单向晶闸管均为3600v/200a kp型晶闸管，晶闸管kp1和kp2反相并联后一端接1140v交流电源a端，另一并联端接电动机定子j1端，其他两相同理。
16.所述电动机信号获取电路4用于获取电动机定子端的电流信号，并根据所述电流信号改变所述可变电阻电路3的电阻，所述可变电阻电路3用于根据自身电阻变化改变所述降压软启动电路2的工作状态，所述降压软启动电路2用于触发所述三相电子无触点开关电路1，控制电动机运行。
17.具体地，所述降压软启动电路2包括晶体管b1、三只单相桥堆q1、q2、q3和分别与所述三只单相桥堆相对应的三只开关变压器kb1、kb2、kb3。晶体管b1为600v、100a的场效三极管，三只开关变压器的规格均为50w、初级线圈电压1140v、次级电压200v，三只单相桥堆均为600v/5a规格。
18.每只开关变压器的初级线圈两端分别与所述三相电子无触点开关电路1的每相电路中的两只单向晶闸管的触发控制端相连接，每只开关变压器的次级线圈的两端分别与对应的单相桥堆的两个桥臂端相连接。以a相为例，开关变压器kb1的初级线圈两端分别与单向晶闸管kp1、kp2的触发控制端相连接，开关变压器kb1的次级线圈的两端分别与单相桥堆
q1的两个桥臂端相连接。
19.所述三只单相桥堆的正极并联后与所述晶体管b1的集电极相连接，三只单相桥堆的负极并联后与所述晶体管b1的发射极相连接，晶体管b1的基极和集电极之间设有串联的电阻r1和启动按钮qan，晶体管b1的基极和发射极之间设有并联的电阻r2和停止按钮tan。启动按钮qan和停止按钮tan均为5a轻触按钮。
20.所述可变电阻电路3包括发光二极管gd和光敏电阻mr，本实施例中光敏电阻mr为直径20、功率50mw、电阻随光亮强度变化在0.5k
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500k范围的光敏电阻。发光二极管gd为直径12、额定电流50ma的白色发光二极管。
21.所述光敏电阻mr的两端分别与所述晶体管b1的基极和集电极相连接，所述发光二极管gd根据所述电动机信号获取电路4输出电流的大小改变发光亮度，从而改变所述光敏电阻mr的阻值。
22.所述电动机信号获取电路4包括电流互感器bl1、整流桥q4,bl1为100/1的电流互感器，q4为600v/5a整流桥。所述电流互感器bl1的初级线圈串入电动机定子的a相电流动力线，电流互感器bl1的次级线圈的两端分别与整流桥q4的两个桥臂端相连接，整流桥q4的正极通过电阻r3与发光二极管gd的正极相连接，整流桥q4的负极与发光二极管gd的负极相连接，整流桥q4的正极与负极之间还设有并联的电阻r4和稳压二极管wd,所述稳压二极管wd的电流导通方向为由整流桥q4的负极指向整流桥q4的正极。
23.本电路适用于三相交流电动机的软启动、节能运行及停止。按下启动按钮qan后，晶体管b1导通，产生电流，此时开关变压器kb1、kb2、kb3的初级线圈产生电流，触发晶闸管kp1～kp6，启动电动机。开关变压器初级线圈电流大小受晶体管b1电流影响，而晶体管b1的电流与电阻r1的大小有关，因此，电动机的起步电压受电阻r1大小的影响。
24.现有技术中的晶闸管触发控制是通过脉冲变压器利用外加电流方法来实现的，而本实用新型的每只晶闸管的触发极电压来自于自身阳极的电压，此电压是经反并联的另一只晶闸管的阴极、触发极到变压器初级线圈的一端，变压器初级线圈的另一端接自身晶闸管的触发极端，形成可靠的电压信号强触发晶闸管，保证了各晶闸管触发可靠性、一致性，因此晶闸管可长期在电力电源与负载中工作运行，使用寿命很长。
25.当电动机运行后，电动机定子端的电压高低、电流大小受制于电动机负载率，电流互感器bl1获取电动机定子端的电流信号，利用此动态电流变量改变发光二极管gd的发光亮度，光敏电阻mr的阻值也随之改变，导致晶体管b1的电流发生变化，进一步使得开关变压器初级线圈电流同步发生变化，从而实现了同步动态调节三相电子无触点开关电路1的输出电压和电流量的功能，确保三相电动机按需用电，最终实现了动态调节电动机运行功率的目的。
26.按下停止按钮tan，系统停止运行。