專利名稱：異步電機專用節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及節(jié)電裝置領(lǐng)域，主要是一種異步電機專用節(jié)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的一些企業(yè)在電機配置時都會大于生產(chǎn)中的需求量，若是風(fēng)機、水泵類負(fù)載，其運 行方式都是全市電狀態(tài)運行，通過閥門來調(diào)節(jié)流量，來滿足生產(chǎn)工藝。這種落后的控制手段， 不僅極大的浪費了人力，還消耗了許多不必要的電能。雖然一些企業(yè)對電機加裝了變頻裝置， 卻也只是固定在某一頻率運行，達(dá)不到理想的節(jié)能省人力效果。而且變頻器所產(chǎn)生的高次諧 波更會污染整個電網(wǎng)質(zhì)量。
現(xiàn)有的工廠對異歩電機的節(jié)能控制除了更換新式、較為節(jié)能的電機外，無外乎利用如下 兩種節(jié)能方式 一為提高功率因數(shù)，在交流電路中，由電源供給電機的電功率，無功功率對 供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在降低發(fā)電機有功功率的輸出；降低輸、變電設(shè) 備的供電能力；造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加；造成低功率因數(shù)運行和電壓下降， 使電機容量得不到充分發(fā)揮。二為是在電動機上加裝變頻控制系統(tǒng)。通過實時改變電動機的 運行轉(zhuǎn)速，在滿足工藝要求的同時達(dá)到節(jié)約能源的目的。然而變頻器在使用過程中會產(chǎn)生很 多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾，而且會產(chǎn)生高次諧波， 這種髙次諧波會通過供電回路進(jìn)入整個供電網(wǎng)絡(luò)，從而影響其他儀表。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能高效的可異步電機專 用節(jié)電裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種異步電機專用節(jié)電裝置，主要包括斷 路器、主控部分和電機，三相電與斷路器的輸入端相連接，斷路器的輸出端一路通過輸入濾 波器，主控部分的整流電路、濾波電路、制動單元、逆變電路與輸出濾波器的輸入端相連接， 輸出濾波器的輸出端通過接觸器I與電機相連接；斷路器的輸出端另一路通過接觸器II與電 機相連接。
所述主控部分主要包括人機界面與控制系統(tǒng)，人機界面與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)連接控制整流電路和逆變電路，整流電路與逆變電路之間設(shè)有濾波電路及制動單元。
所述接觸器I與接觸器II之間設(shè)有機械互鎖結(jié)構(gòu)，并采用用于進(jìn)行節(jié)/市電切換的轉(zhuǎn)換 開關(guān)。
所述接觸器I與電機之間連接有時間繼電器。
本實用新型有益的效果是采用變頻加輸入、輸出專用濾波器，使變頻所產(chǎn)生的高次諧 波被濾波器過濾。并通過變送器采集流量信號，達(dá)到智能閉環(huán)控制。無需人工守護(hù)，能對電 源進(jìn)行變頻、濾波、提高功率因數(shù)，更有效的節(jié)約電能，保護(hù)電機，延長電機使用壽命。還 具備內(nèi)部市電切換功能，以防內(nèi)部單元模塊出現(xiàn)故障時能自動切換到市電狀態(tài)，不影響電機 正常工作。


圖1是本實用新型電路原理附圖標(biāo)記說明斷路器l，輸入濾波器2，整流電路3，濾波電路4，制動單元5，逆變 電路6，控制系統(tǒng)7，人機界面8，輸出濾波器9，接觸器IIO，接觸器IIll，主控部分12， 電機13，轉(zhuǎn)換開關(guān)14，時間繼電器5。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明
如圖所示，這種異步電機專用節(jié)電裝置，主要包括斷路器1、主控部分12和電機13， 所述主控部分12主要包括人機界面8與控制系統(tǒng)7，人機界面8與控制系統(tǒng)7相連，控制系 統(tǒng)7連接控制整流電路3和逆變電路6，整流電路3與逆變電路6之間設(shè)有濾波電路4及制 動單元5。主控部分12兩端連接有輸入濾波器2和輸出濾波器9，使經(jīng)整流和逆變的電源波 形接近于正琺波。三相電與斷路器1的輸入端相連接，斷路器1的輸出端一路通過輸入濾波 器2，主控部分12的整流電路3、濾波電路4、制動單元5、逆變電路6與輸出濾波器9的 輸入端相連接，輸出濾波器9的輸出端通過接觸器I 10與電機13相連接；斷路器1的輸出 端另一路通過接觸器II 11與電機13相連接。所述接觸器I 10與接觸器II 11之間設(shè)有機械互 鎖結(jié)構(gòu)，并采用用丁-進(jìn)行節(jié)/市電切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)14，所述接觸器I 10與電機13之間連接 有時間繼電器15，用以延時供電，以防止電機13未完全停止而對節(jié)電裝置的沖擊。濾波器作用就是減少電源干擾,而電源干擾可以分為兩類:普通模式和共通模式。普通模 式是兩組輸入電源線之間的雜訊，這種雜訊通常是在關(guān)機和開機時產(chǎn)生。而共通模式是指因 為器材接地不良，又或是廣播無線電及馬達(dá)電磁等引發(fā)。
電源干擾復(fù)雜性的原因之一就是包含了許多可變的因素。首先，電源干擾可以以"共 模"和"差模"方式存在。"共模"干擾是指電源線對大地，或中線對大地之間的電位差。 對于三相電路來說，共模干擾存在于任何一相與大地之間。共模干擾有時也稱為縱模干擾、 不對稱干擾或接地干擾，這是載流導(dǎo)體與大地之間電位差引起的。"差模"干擾存在于電源 相線與中線之間。對二相電路來說，還存在于相線與相線之間。差模干擾有時也稱為常模干 擾、串模干擾、橫模干擾或?qū)ΨQ干擾，這是載流導(dǎo)體之間的電位差引起的。
干擾的模式給出了干擾源與耦合途徑之間的關(guān)系差模干擾提示了干擾源于同一條電源 電路；而共模干擾則提示了干擾來自輻射或串?dāng)_耦合。
電源濾波器一般用來抑制主要是30MHz以下頻率范圍的噪音。但是對30 MHz以上的干 擾即輻射發(fā)射干擾也有一定的抑制作用，根據(jù)經(jīng)驗，在此頻率范圍內(nèi)又大致可分成3個頻段 在5KHz以下，主要是以抑制差模干擾為主的措施；在5kHZ — lMHZ范圍內(nèi)，主要是以抑制共 模干擾為主的措施；在1MHZ — 30 MHZ范圍內(nèi)除主要抑制共模干擾外，還需注意與周圍的電 磁波耦合問題以及根據(jù)情況考慮加地線接地、電感等輔助抑制手段。對于頻率在30 MHZ以 上的則要考慮濾波器的高頻特性。
很多人認(rèn)為濾波器的作用是使設(shè)備能夠滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中對傳導(dǎo)發(fā)射和傳導(dǎo)敏感度 的要求，但這是不全面的。EMI電源濾波器對抑制設(shè)備產(chǎn)生的較強輻射干擾方面也很重要， 合理的解釋是濾波器能防止設(shè)備本身產(chǎn)生的干擾進(jìn)入電源線，同時防止電源線上的干擾進(jìn) 入設(shè)備。
高速電路中，由于設(shè)備上的電纜是高效的輻射天線，當(dāng)電纜上有高頻傳導(dǎo)電流時，會產(chǎn) 生強烈的輻射，使設(shè)備不能滿足輻射發(fā)射的要求；同理，當(dāng)電源線上有高頻干擾電流時這種 情況經(jīng)常發(fā)生，如開關(guān)電源信號都是脈沖信號，其諧波分量的頻率很高，往往大于30 MHZ 也會產(chǎn)生輻射，輻射發(fā)射超標(biāo)。特別要注意試驗中傳導(dǎo)發(fā)射合格，而輻射發(fā)射不合格時，別 忘記檢査電源線上的共模電流，很多時候輻射發(fā)射的超標(biāo)是由于電源線上的共模電流造成的，因此EMI電源濾波器的高頻插人損耗是很重要的。
幾D濾波器是一種無源低通濾波器，濾波器是基于變頻器在工作時，對電網(wǎng)及其它數(shù)字電 子設(shè)備產(chǎn)生干擾的頻譜分量電磁兼容性特點而專門設(shè)計的。不僅能有效抑制沿電源線傳播的 傳導(dǎo)干擾，同時也能大大降低電子設(shè)備產(chǎn)生的輻射干擾，所用材料和部件都經(jīng)最惡劣環(huán)境測 試過，具有尺寸小，無需風(fēng)扇，就地安裝，操作方便。
幾D輸入濾波器是接在節(jié)電設(shè)備主機的進(jìn)線側(cè)與電源之間，抑制節(jié)電設(shè)備主機輸入中的 高次諧波的噪聲干擾，抑制外界無線電干擾以及瞬時沖擊，浪涌對節(jié)電設(shè)備主機的干擾，具 備線路濾波和輻射濾波的作用，具有良好的共模和差模干擾抑制能力。
幾D輸出濾波器安裝在節(jié)電設(shè)備主機的輸出側(cè)與電機之間，用于減小輸出電流中的高次 諧波成份，抑制節(jié)電設(shè)備主機的輸出側(cè)的浪涌電壓，減小電機由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩，減 小電機噪音。
工作原理三相電進(jìn)斷路器l后， 一路到輸入濾波器2，經(jīng)主控部分整流電路3、濾波 電路4、制動單元5、逆變電路6，然后過輸出濾波器9，最后經(jīng)接觸器IIIO，輸送到電機13。 另一路直接過接觸器I 11，輸送到電機13。其中接觸器I lO和接觸器IIll之間有機械互鎖， 防止其同時吸合造成故障，并采用轉(zhuǎn)換開關(guān)14對其進(jìn)行節(jié)/市電切換，在由市電切換到節(jié)電 狀態(tài)時，還通過時間繼電器15延時吸合，以防電機13在未完全停止時就啟動節(jié)電裝置而引 發(fā)故障。
除上述實施例外，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種異步電機專用節(jié)電裝置，主要包括斷路器(1)、主控部分(12)和電機(13)，其特征在于三相電與斷路器(1)的輸入端相連接，斷路器(1)的輸出端一路通過輸入濾波器(2)，主控部分(12)的整流電路(3)、濾波電路(4)、制動單元(5)、逆變電路(6)與輸出濾波器(9)的輸入端相連接，輸出濾波器(9)的輸出端通過接觸器I(10)與電機(13)相連接；斷路器(1)的輸出端另一路通過接觸器II(11)與電機(13)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的異步電機專用節(jié)電裝置，其特征是所述主控部分(12)主 要包括人機界面(8)與控制系統(tǒng)(7)，人機界面(8)與控制系統(tǒng)(7)相連，控制系統(tǒng)(7) 連接控制整流電路(3)和逆變電路(6)，整流電路(3)與逆變電路(6)之間設(shè)有濾波電 路(4)及制動單元(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的異歩電機專用節(jié)電裝置，其特征是所述接觸器I (10)與 接觸器II (11)之間設(shè)有機械互鎖結(jié)構(gòu)，并采用用于節(jié)/市電切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異步電機專用節(jié)電裝置，其特征是所述接觸器I (10) 與電機(13)之間連接有時間繼電器(15)。
專利摘要本實用新型涉及一種異步電機專用節(jié)電裝置，主要包括斷路器、主控部分和電機，三相電與斷路器的輸入端相連接，斷路器的輸出端一路通過輸入濾波器，主控部分的整流電路、濾波電路、制動單元、逆變電路與輸出濾波器的輸入端相連接，輸出濾波器的輸出端通過接觸器I與電機相連接；斷路器的輸出端另一路通過接觸器II與電機相連接。本實用新型有益的效果是采用變頻加輸入、輸出專用濾波器，使變頻所產(chǎn)生的高次諧波被濾波器過濾。并通過變送器采集流量信號，達(dá)到智能閉環(huán)控制。無需人工守護(hù)，能對電源進(jìn)行變頻、濾波、提高功率因數(shù)，更有效的節(jié)約電能，保護(hù)電機，延長電機使用壽命。還具備內(nèi)部市電切換功能，以防內(nèi)部單元模塊出現(xiàn)故障時能自動切換到市電狀態(tài)，不影響電機正常工作。
文檔編號H02P27/04GK201398174SQ20092011692
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者明 姜, 汪金文 申請人:杭州金蘭達(dá)科技有限公司