一种快速反应的单相电机节能电路的制作方法

本技术涉及单相电机领域，具体为一种快速反应的单相电机节能电路。

背景技术：

1、现有单相节能电路在电动机负载突然加大时，会出现不能及时提高电动机输入端电压的情况，造成电动机运转不平稳，甚至堵转的情况发生；在电动机软启动过程中，不能及时对电动机负载的突然变化做出反应，造成电动机启动不平稳，甚至无法启动的情况发生。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中所存在的不能及时对电动机负载的突然变化做出反应，造成电动机运行异常的问题，本实用新型公开了一种快速反应的单相电机节能电路，采用的技术方案是，包括控制电路，所述控制电路连接电机电源，所述控制电路为单相电机控制电路，还包括节能电路，所述节能电路还包括启动电路、快速反应电路和方波整形器，所述启动电路有两个输出端，分别与信号调整电路和所述快速反应电路电连接；所述方波整形器的输入端连接相线，输出端与所述快速反应电路电连接；所述快速反应电路还和电机的电机线电连接，所述快速反应电路的输出端与所述信号调整电路电连接。通过设置快速反应电路，能够大大提高节能电路的响应速度。

2、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制电路还包括相位检测器、斜坡发生器、比较器、门电路、变压器和可控硅；所述相位检测器包括两个输入端；一个输入端连接相线，另一个输入端与电机电连接；所述相位检测器的输出端与所述信号调整电路电连接；所述斜坡发生器的输入端连接相线；所述斜坡发生器、所述比较器、所述门电路和所述变压器依次电连接；所述变压器的输出端与所述可控硅电连接；所述可控硅的阳极连接相线，阴极连接电机的输入端；所述信号调整电路的输出端与所述比较器电连接；还包括高频振荡器，所述高频振荡器的输出端与所述门电路电连接。相位检测器测量电动机m的电流和电压，并提供与电压和电流相位差成比例的输出信号。

3、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述启动电路还包括电位器r8、运算放大器u2、运算放大器u3和三极管q2；所述运算放大器u2的反相输入端连接电阻r9后与所述电位器r8相连，所述电位器r8与直流电压源连接，所述运算放大器u2的同相输入端接地，输出端与所述运算放大器u3的反相输入端连接，所述运算放大器u2的反相输入端与水电阻r9的连接点连接电容c5后，连接所述运算放大器u2的输出端；所述运算放大器u3的同相输入端通过第一电阻分压网络与直流电压源连接，输出端通过电阻r17与所述信号调整电路连接；所述三极管q2的基极通过电阻r15与所述运算放大器u3的输出端连接，集电极连接第二电阻分压网络后与所述运算放大器u2的输出端连接，发射极接地；所述三极管q2的集电极还通过第二电阻分压网络与直流电压源连接；所述三极管q2的集电极还通过电阻r30和二极管d2与所述快速反应电路连接；所述三极管q2的集电极还通过电阻r11与所述信号调整电路连接。

4、为了确保电动机m在启动电路工作之前不“开通”，在未启动的状态下，启动电路用于提供一个“阻止启动”的电信号，以阻止来自电位计r1的直流电压源信号，使信号调整电路不工作。

5、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述信号调整电路还包括电位器r1、三极管q1、负反馈网络和运算放大器u1，所述三极管q1的集电极连接电阻r2后，依次连接所述电位器r1与直流电压源，三极管q1的发射极接地，基极连接电阻r17后与所述启动电路的运算放大器u3输出端电连接；所述运算放大器u1的同相输入端连接电容c4后与直流电压源连接，所述运算放大器u1的同相输入端并联电阻r7后接地，反相输入端与所述相位检测器连接；所述负反馈网络的一端连接电阻r11后与所述启动电路的所述三极管q2集电极以及三极管q1的集电极并联，所述负反馈网络和所述三极管q1的集电极之间还有电阻r2，所述负反馈网络另一端与所述运算放大器u1输出端相连，所述运算放大器u1输出端与所述比较器相连；所述三极管q1的集电极与所述快速反应电路连接。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述负反馈网络还包括电阻r4、电阻r6和电容c3，所述电阻r4、所述电阻r6和所述电容c3三者并联，所述电阻r4串联有电阻r5，还包括电容c1，所述电容c1一端并联在所述电阻r4和所述电阻r5的连接点处，另一端接地；所述电阻r6串联有电容c2；所述负反馈网络上有两个外接端口。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述快速反应电路还包括三极管q3、三极管q4、二极管d1、运算放大器u4和运算放大器u5，所述三极管q3的基极连接电阻r21与电阻r23后，和所述三极管q4的基极相连，且电阻r21与电阻r23的连接点与所述方波整形器的输出端连接；所述三极管q3的集电极连接电阻r20和电阻r22后与所述三极管q4的集电极相连，还包括第三电阻分压网络，所述第三电阻分压网络并联在电阻r20和电阻r22的连接点处，并与电机的输入端连接；所述三极管q3的发射极和所述三极管q4的发射极接地，所述运算放大器u4的同相输入端连接所述三极管q4的集电极，反相输入端连接所述三极管q3的集电极，输出端连接二极管d1的阴极，所述二极管d1的阳极与所述运算放大器u5的同相输入端连接；所述运算放大器u5的反相输入端与输出端连接；所述运算放大器u5的输出端与所述信号调整电路的所述三极管q1的集电极电连接。

8、快速反应电路可以使单相节能装置实现更大的能源节约，提高对突然负载的响应速度，同时可以改善电机m软启动特性。

9、本实用新型的有益效果：本实用新型通过快速反应电路能快速检测到电动机负载的突然变化情况，有效提升了单相节能装置的响应速度，使单相节能装置的响应速度达到了微秒级；且快速反应电路使得单相节能装置有效的增强了单相电动机软启动过程中的启动性能，使单相电动机启动和运转更加平稳，性能更加优异。

技术特征：

1.一种快速反应的单相电机节能电路，包括控制电路，所述控制电路连接电机电源，其特征在于：所述控制电路为单相电机控制电路，还包括节能电路，所述节能电路还包括启动电路、快速反应电路和方波整形器，所述启动电路有两个输出端，分别与信号调整电路和所述快速反应电路电连接；所述方波整形器的输入端连接相线，输出端与所述快速反应电路电连接；所述快速反应电路还和电机的电机线电连接，所述快速反应电路的输出端与所述信号调整电路电连接。

2.根据权利要求1所述的一种快速反应的单相电机节能电路，其特征在于：所述控制电路还包括相位检测器、斜坡发生器、比较器、门电路、变压器和可控硅；所述相位检测器包括两个输入端；一个输入端连接相线，另一个输入端与电机电连接；所述相位检测器的输出端与所述信号调整电路电连接；所述斜坡发生器的输入端连接相线；所述斜坡发生器、所述比较器、所述门电路和所述变压器依次电连接；所述变压器的输出端与所述可控硅电连接；所述可控硅的阳极连接相线，阴极连接电机的输入端；所述信号调整电路的输出端与所述比较器电连接；还包括高频振荡器，所述高频振荡器的输出端与所述门电路电连接。

3.根据权利要求2所述的一种快速反应的单相电机节能电路，其特征在于：所述启动电路还包括电位器r8、运算放大器u2、运算放大器u3和三极管q2；所述运算放大器u2的反相输入端连接电阻r9后与所述电位器r8相连，所述电位器r8与直流电压源连接，所述运算放大器u2的同相输入端接地，输出端与所述运算放大器u3的反相输入端连接，所述运算放大器u2的反相输入端与水电阻r9的连接点连接电容c5后，连接所述运算放大器u2的输出端；所述运算放大器u3的同相输入端通过第一电阻分压网络与直流电压源连接，输出端通过电阻r17与所述信号调整电路连接；所述三极管q2的基极通过电阻r15与所述运算放大器u3的输出端连接，集电极连接第二电阻分压网络后与所述运算放大器u2的输出端连接，发射极接地；所述三极管q2的集电极还通过第二电阻分压网络与直流电压源连接；所述三极管q2的集电极还通过电阻r30和二极管d2与所述快速反应电路连接；所述三极管q2的集电极还通过电阻r11与所述信号调整电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种快速反应的单相电机节能电路，其特征在于：所述信号调整电路还包括电位器r1、三极管q1、负反馈网络和运算放大器u1，所述三极管q1的集电极连接电阻r2后，依次连接所述电位器r1与直流电压源，三极管q1的发射极接地，基极连接电阻r17后与所述启动电路的运算放大器u3输出端电连接；所述运算放大器u1的同相输入端连接电容c4后与直流电压源连接，所述运算放大器u1的同相输入端并联电阻r7后接地，反相输入端与所述相位检测器连接；所述负反馈网络的一端连接电阻r11后与所述启动电路的所述三极管q2集电极以及三极管q1的集电极并联，所述负反馈网络和所述三极管q1的集电极之间还有电阻r2，所述负反馈网络另一端与所述运算放大器u1输出端相连，所述运算放大器u1输出端与所述比较器相连；所述三极管q1的集电极与所述快速反应电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种快速反应的单相电机节能电路，其特征在于：所述负反馈网络还包括电阻r4、电阻r6和电容c3，所述电阻r4、所述电阻r6和所述电容c3三者并联，所述电阻r4串联有电阻r5，还包括电容c1，所述电容c1一端并联在所述电阻r4和所述电阻r5的连接点处，另一端接地；

6.根据权利要求4所述的一种快速反应的单相电机节能电路，其特征在于：所述快速反应电路还包括三极管q3、三极管q4、二极管d1、运算放大器u4和运算放大器u5，所述三极管q3的基极连接电阻r21与电阻r23后，和所述三极管q4的基极相连，且电阻r21与电阻r23的连接点与所述方波整形器的输出端连接；所述三极管q3的集电极连接电阻r20和电阻r22后与所述三极管q4的集电极相连，还包括第三电阻分压网络，所述第三电阻分压网络并联在电阻r20和电阻r22的连接点处，并与电机的输入端连接；所述三极管q3的发射极和所述三极管q4的发射极接地，所述运算放大器u4的同相输入端连接所述三极管q4的集电极，反相输入端连接所述三极管q3的集电极，输出端连接二极管d1的阴极，所述二极管d1的阳极与所述运算放大器u5的同相输入端连接；所述运算放大器u5的反相输入端与输出端连接；所述运算放大器u5的输出端与所述信号调整电路的所述三极管q1的集电极电连接。

技术总结
本技术公开了一种快速反应的单相电机节能电路，涉及单相电机领域，旨在解决现有技术中不能及时对电动机负载的突然变化做出反应，造成电动机运行异常的问题，采用的技术方案是，包括控制电路，控制电路连接电机电源，控制电路为单相电机控制电路，还包括节能电路，节能电路还包括启动电路、快速反应电路和方波整形器，启动电路、信号调整电路、快速反应电路电连接相连；方波整形器与快速反应电路电连接。通过快速反应电路能快速检测到电动机负载的突然变化情况，有效提升了单相节能装置的响应速度；且快速反应电路使得单相节能装置有效的增强了单相电动机软启动过程中的启动性能，使单相电动机启动和运转更加平稳，性能更加优异。

技术研发人员：赵明,周雪松,李亚军,肖雨生,姚春博,张斌
受保护的技术使用者：承德电智尚节能科技有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15