專利名稱：電機(jī)調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電機(jī)調(diào)壓器。
背景技術(shù)：
目前在制衣、制鞋等行業(yè)中所使用的單相異步電機(jī)，大多數(shù)沒有自動調(diào)壓裝置，因而電機(jī)配套功率要足夠大，由于縫制工藝的特定原因，電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)間高達(dá)95％以上，其暫載率小于5％，這樣不但使無功電量消耗增加，有功損耗也不能降低，造成電能的極大浪費(fèi)。市面上有一種低功耗電機(jī)極值調(diào)節(jié)器，主要由保護(hù)及故障顯示電路、信號檢測電路、電平變換電路、整形電路、積分電路、同步電路、給定電路、跟隨放大電路、脈沖觸發(fā)電路、取樣電路、調(diào)功電路、預(yù)置給定電路組成，該電路結(jié)構(gòu)存在如下不足之處(1)可控硅脈沖電路中的振蕩電容并聯(lián)有電阻，從而影響前面放大電路的放大倍數(shù)，同時(shí)電流互感器L的耦合信號不能全部加到脈沖電路輸入端，從而使充放電頻率低于2KHz，可控硅SCR導(dǎo)通角達(dá)不到180°角度，只有150-160°角度，電機(jī)配套功率要選取得比較大些。(2)脈沖觸發(fā)信號是通過變壓器耦合到可控硅控制極的，會出現(xiàn)觸發(fā)信號滯后現(xiàn)象，使電機(jī)空載時(shí)，可控硅SCR導(dǎo)通角達(dá)到35°角度以上。節(jié)能效果就不夠顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是(1)電機(jī)額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其可控硅導(dǎo)通角接近180°角度；(2)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，其可控硅導(dǎo)通角在25°角度以下。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種電機(jī)調(diào)壓器，包括保護(hù)及故障顯示電路1、信號檢測電路2、電平變換電路3、整形電路4、積分電路5、同步電路6、給定電路7、跟隨放大電路8、脈沖觸發(fā)電路9、整形電路10、取樣電路11、調(diào)功電路12、預(yù)置給定電路13，信號檢測電路2的電流互感器L與電機(jī)M負(fù)載回路相耦合，由可控硅SCR及整流橋IC2組成的調(diào)功電路12串聯(lián)在電機(jī)M主回路，由電位器W組成的電平變換電路3與電流互感器L輸出線圈并聯(lián)；所述脈沖觸發(fā)電路9的輸出脈沖信號直接輸入調(diào)功電路12的可控硅SCR控制極。所述電流互感器L的耦合系數(shù)為1∶3-4。
電機(jī)主回路電流經(jīng)電流互感器L耦合到檢測電路2，其檢測值經(jīng)電位器W可調(diào)變換成電壓信號，再經(jīng)橋式整流電路IC1整流后，由電容C1積分，變換成電壓信號與預(yù)置的給定值同步疊加后加在放大電路BG1的發(fā)射極C和基極D上，放大后經(jīng)脈沖觸發(fā)電路9變換成有規(guī)則的脈沖信號組，直接輸入至可控硅SCR控制極，使其以一定的導(dǎo)通角導(dǎo)通，達(dá)到對電機(jī)端電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速及功率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)由于在電流互感器L輸出線圈并聯(lián)有電位器W，使電流互感器L的耦合匝數(shù)比可以提高到1∶140以上，此檢測信號經(jīng)三極管BG1獲得高倍數(shù)放大。同時(shí)，由于脈沖電路9的充放電電容C2由電阻R7直接放電，故電容C2的充放電時(shí)間常數(shù)C2·R5極小，故充放電周期極短，其頻率達(dá)2KHz以上，因而，可控硅SCR導(dǎo)通角接近180°角度，使電機(jī)配套功率不需選得過大，只需選擇其額定負(fù)載功率就可以。
(2)由于脈沖觸發(fā)電路9產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖組經(jīng)二極管D2直接輸入至可控硅SCR控制極，因而消除了觸發(fā)信號的滯后現(xiàn)象，加之，電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流很小，電容C2的充放電時(shí)間變長，其頻率降至50-60Hz，再由電阻R7、R9二階濾波，使可控硅SCR導(dǎo)通角降低至25°角度以下，電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的節(jié)電率高達(dá)70-90％，故其節(jié)能效果顯著。
本實(shí)用新型特別適用于電動縫紉機(jī)上的單相異步電機(jī)，主要體現(xiàn)在電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的顯著節(jié)能方面。


圖1是本實(shí)用新型電原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
通過下面實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參見圖1所示，本電機(jī)調(diào)壓器由電機(jī)主回路和電機(jī)調(diào)功控制回路構(gòu)成，電機(jī)主回路由保護(hù)及故障顯示電路1、信號檢測電路2、整形電路10、調(diào)功電路12與電機(jī)M串聯(lián)而成；電機(jī)調(diào)功控制回路由信號檢測電路2、電平轉(zhuǎn)換電路3、整形電路4、積分電路5、同步電路6、給定電路7、跟隨放大電路8、脈沖觸發(fā)電路9、預(yù)置給定電路13、取樣電路11組成。
參見圖2所示，本實(shí)施例由電流互感器L、電阻R1-R9、整流橋IC1、IC2、電容C1、C2、三極管BG1、單結(jié)晶體管BG2、電位器W，穩(wěn)壓管DW，二極管D1、D2、可控硅SCR、保險(xiǎn)管BS、發(fā)光管DE按圖2所示連接而成。本實(shí)施例的工作原理和工作過程是這樣的信號檢測電路2的電流互感器L輸入線圈串接于電機(jī)主回路上，其輸出線圈與電平變換電路3的可變電位器W并聯(lián)，電流互感器L的耦合匝數(shù)比為1∶183，L的輸出線圈檢測到的電機(jī)電流信號經(jīng)電位器W可調(diào)變換成電壓信號，再經(jīng)整形電路IC1整流后由C1積分，其電平信號的正端經(jīng)電阻R3與取自可控硅SCR陰、陽極兩端懸浮主控制電源IC2的正端A同步，并接入放大器BG1發(fā)射極C，構(gòu)成正反饋跟隨系統(tǒng)，主控制電源IC2并聯(lián)在可控硅SCR陽極、陰極兩端直接取得同步電壓，該同步電壓是根據(jù)可控硅SCR導(dǎo)通角大小變化而確定的懸浮值。它經(jīng)電阻R2降壓并由穩(wěn)壓管DW鉗定。可控硅SCR的導(dǎo)通角大小由電阻R6、R5、電容C2、單結(jié)晶體管BG2構(gòu)成的脈沖觸發(fā)電路9輸出的觸發(fā)脈沖信號的脈沖列個(gè)數(shù)所決定，而脈沖信號的脈沖列個(gè)數(shù)由電容C2的充放電常數(shù)確定，充放電平又由電阻R5、電容C2預(yù)置給定，預(yù)置給定電機(jī)最低極限區(qū)電耗時(shí)可控硅SCR的最小導(dǎo)通角。電機(jī)負(fù)載變化引至可控硅SCR導(dǎo)通角的變化是由正反饋跟隨系統(tǒng)自動完成跟隨調(diào)控的?？煽毓鑃CR最大導(dǎo)通角接近180°角度，即SCR陽、陰兩極端電壓接近于零，電機(jī)獲得全壓輸入，并以額定功率運(yùn)行，這樣電機(jī)配套功率就不需過大。由于電平轉(zhuǎn)換電路W直接并聯(lián)在電流互感器L輸出線圈上，L的耦合系數(shù)達(dá)1∶3-4，所以耦合信號能全部加到脈沖觸發(fā)電路中，改善了電機(jī)起動滯后現(xiàn)象，同時(shí)，脈沖觸發(fā)信號直接加在可控硅控制極上，也改善了電機(jī)起動滯后現(xiàn)象，且電機(jī)空載和額定負(fù)載時(shí)變化很明顯，所以電機(jī)在空載運(yùn)行時(shí)其可控硅導(dǎo)通角不大于25°角度，此時(shí)節(jié)電率高達(dá)70％-90％，由于這一類型電機(jī)工作條件受行業(yè)工藝要求，其暫載率不大于5％，所以電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的節(jié)電率具有特別重要意義。
當(dāng)電機(jī)因堵轉(zhuǎn)故障電流增至5倍于額定值并保持在6-7秒時(shí)間內(nèi)，保險(xiǎn)絲BS熔斷，電阻R1、二極管D1、指示燈DE得到電壓，指示燈DE亮，顯示故障信號。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)調(diào)壓器，包括保護(hù)及故障顯示電路(1)、信號檢測電路(2)、電平變換電路(3)、整形電路(4)、積分電路(5)、同步電路(6)、給定電路(7)、跟隨放大電路(8)、脈沖觸發(fā)電路(9)、整形電路(10)、取樣電路(11)、調(diào)功電路(12)、預(yù)置給定電路(13)，信號檢測電路(2)的電流互感器(L)與電機(jī)(M)負(fù)載回路相耦合，由可控硅(SCR)及整流橋(IC2)組成的調(diào)功電路(12)串聯(lián)在電機(jī)(M)主回路，其特征在于由電位器(W)組成的電平變換電路(3)與電流互感器(L)輸出線圈并聯(lián)；所述脈沖觸發(fā)電路(9)的輸出脈沖信號直接輸入調(diào)功電路(12)的可控硅(SCR)控制極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)調(diào)壓器，其特征在于所述電流互感器(L)的耦合系數(shù)為1∶3-4。
專利摘要一種電機(jī)調(diào)壓器，屬于電機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是電機(jī)額定功率運(yùn)行時(shí)，其可控硅導(dǎo)通角接近180°，而電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，其可控硅導(dǎo)通角在25°以下。為此，在常規(guī)的可控硅電機(jī)調(diào)壓電路中作出如下結(jié)構(gòu)改進(jìn)由電位器組成的電平變換電路與信號檢測電路的電流互感器輸出線圈并聯(lián)；脈沖觸發(fā)電路的輸出脈沖信號直接輸入調(diào)功電路的可控硅控制極；所述電流互感器的耦合系數(shù)選取1∶3－4。這樣電機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其可控硅導(dǎo)通角接近180°，在空載運(yùn)行時(shí)，其可控硅導(dǎo)通角不大于25°，達(dá)到顯著的節(jié)能效果。本實(shí)用新型特別適于電動縫紉機(jī)上的單相異步電機(jī)作調(diào)速之用。
文檔編號H02P9/30GK2627733SQ0322597
公開日2004年7月21日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者沈強(qiáng), 李 杰 申請人:沈強(qiáng), 李 杰