專利名稱：數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的主控對(duì)象是三相異步交流電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
籠型(鼠籠型)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)實(shí)可靠的特征，固有機(jī)械特性的線性部分的機(jī)械特性是硬特性，所以運(yùn)行穩(wěn)定，負(fù)載變化時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速幾乎不變，所以用籠型 (鼠籠型)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的設(shè)備特別多，乃至當(dāng)今時(shí)尚的變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，依舊是籠型(鼠籠型)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；由于籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性所致，選用的電動(dòng)機(jī)容量遠(yuǎn)大于設(shè)備所需容量，出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象嚴(yán)重，多速電動(dòng)機(jī)或者高啟動(dòng)力矩(轉(zhuǎn)子深槽)電動(dòng)機(jī)在一定程度上解決了大馬拉小車的障礙，可選配匹配的電動(dòng)機(jī)，但是多速電動(dòng)機(jī)的極數(shù)多了以后其功率因素很低，COSi =0.7左右，無功功率當(dāng)然大，當(dāng)使用了多速電動(dòng)機(jī)后，如果負(fù)載減輕，而沒有實(shí)時(shí)變成低速和當(dāng)量無功補(bǔ)償，那么電動(dòng)機(jī)還是低效率運(yùn)行；單速繞組抽頭籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也是為了解決大馬拉小車的問題，同樣在輕負(fù)載時(shí)沒有實(shí)時(shí)換接繞組抽頭和當(dāng)量無功補(bǔ)償，那么電動(dòng)機(jī)仍是低效率運(yùn)行，這樣一來就大大的浪費(fèi)能源，不符合兩型社會(huì)的要求。該控制器就是針對(duì)上述狀況應(yīng)運(yùn)而生的。在此要肯定地說明一個(gè)問題當(dāng)設(shè)備并不要求連續(xù)實(shí)時(shí)調(diào)速的控制系統(tǒng)，用不著采用變頻調(diào)速裝置，因?yàn)樽冾l器工作畢竟存在轉(zhuǎn)換損耗，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)有高次諧波污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，它能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到增效、降耗、高效節(jié)能的目的。本實(shí)用新型的目的是通過如下途徑實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的中央控制器接收配電模塊的信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理輸出至操作顯示界面，中央控制器另接輸入輸出模塊及通訊模塊。更進(jìn)一步的，中央控制器連接有功率因數(shù)補(bǔ)償模塊、電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊、電動(dòng)機(jī)保護(hù)模塊等組成。更進(jìn)一步的，所述的通訊模塊為有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。更進(jìn)一步的，所述的電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊是由6個(gè)接觸器與電動(dòng)機(jī)繞組的9 個(gè)出線端連接成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的缺陷，尋求一種切實(shí)可行的技術(shù)方案，發(fā)明一種集智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如一體的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，適用單速、多速、多繞組、繞組抽頭的籠型(鼠籠型)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的綜合保護(hù)、實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)Y—Δ，低速一高速切換的軟啟動(dòng)，多速電機(jī)調(diào)速，多速多轉(zhuǎn)差電機(jī)的調(diào)速，調(diào)功，調(diào)轉(zhuǎn)矩的控制功能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；遠(yuǎn)程通訊接口能夠把主控電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)及參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到上一級(jí)控制系統(tǒng)，同時(shí)能夠接收上一級(jí)控制系統(tǒng)的控制指令，對(duì)主控電機(jī)進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控的目的。1.電動(dòng)機(jī)的Y/ Δ、低速/高速軟啟動(dòng)有著限制啟動(dòng)電流的作用，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，減少對(duì)設(shè)備的沖擊，同時(shí)也有節(jié)能的作用，前提是電動(dòng)機(jī)只能是空載，或是輕載；高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)、繞組多抽頭電動(dòng)機(jī)、變極電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)同樣是限制啟動(dòng)電流，減少線路損耗。如果設(shè)備要求頻繁啟停，采用軟啟動(dòng)后，節(jié)能效果就顯著。2.就地?zé)o功補(bǔ)償眾所周知，無功占用電力設(shè)備，降低了電力設(shè)備的利用率，同時(shí)加大了線路損耗，無論是容性無功，還是感性無功，都是一樣。那么就地準(zhǔn)量無功補(bǔ)償是最佳方案。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)能量是感性無功，而電容的電場(chǎng)能量是容性無功，使這兩種能量就地相互轉(zhuǎn)換，無疑減少了線路損耗，同時(shí)提高了電力設(shè)備的利用率，是一舉兩得的事。然而動(dòng)態(tài)準(zhǔn)量無功補(bǔ)償是通過檢測(cè)電流與電壓的相位角，即功率因素角實(shí)施無功補(bǔ)償?shù)模瑢螜C(jī)功率因數(shù)提高到趨近于“ 1 ”，達(dá)到最佳節(jié)能目的。3.電動(dòng)機(jī)的Y—Δ、低速一高速切換，多速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，調(diào)功，調(diào)轉(zhuǎn)矩的目的是在滿足工程工序要求的情況下，如何根據(jù)實(shí)際負(fù)載的大小實(shí)時(shí)地進(jìn)行Y—Δ切換，或低速一高速切換，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在與負(fù)載相匹配的最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能的目的。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的中央控制器1接收配電模塊2的信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理輸出至操作顯示界面3，中央控制器1 另接輸入輸出模塊8及通訊模塊4。中央控制器連接有功率因數(shù)補(bǔ)償模塊7、電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊6、電動(dòng)機(jī)保護(hù)模塊5等。所述的通訊模塊4為有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。如圖2所示，所述的電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊6是由6個(gè)接觸器與電動(dòng)機(jī)繞組的 9個(gè)出線端連接成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器的工作原理如下整個(gè)控制器的核心是中央控制器1，它接收來自配電模塊2中的電流信號(hào)和電壓信號(hào)或壓力信號(hào)或液位傳感器信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后求出各種電參數(shù)送操作顯示界面3模塊中顯示器顯示出來；通過操作顯示界面3上的按鍵設(shè)置過壓、欠壓、過流、短路、斷相、過載、等信號(hào)； 設(shè)置過功率、欠功率、功率因素過補(bǔ)償、欠補(bǔ)償?shù)惹袚Q信號(hào)可編程地指定輸出端口。本實(shí)用新型數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器能實(shí)現(xiàn)如下功能1.該控制器可提供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的配電(像油田井站、建筑施工工地、供排水泵站)的集中配電控制功能，為現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備提供三相和單相電源，并對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行全面保護(hù)。2.該控制器能對(duì)感性負(fù)載進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償，根據(jù)工況要求，功率因數(shù)能補(bǔ)償?shù)浇咏?。[0022]3.該控制器能對(duì)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過壓、欠壓、過流、斷相、三相不平衡、短路以及過載保護(hù)。4.該控制器能對(duì)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組的各種接法進(jìn)行切換，以滿足電動(dòng)機(jī)使用工況及工藝要求。以實(shí)現(xiàn)Y—Δ，低速一高速切換的軟啟動(dòng)，多速電動(dòng)機(jī)調(diào)速，高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓，調(diào)功，調(diào)轉(zhuǎn)矩的控制功能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。5.該控制器能接收外部控制信號(hào)(諸如壓力，溫度，電流，電壓的信號(hào))以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，停止，變極，變轉(zhuǎn)差。6.該控制器具有遠(yuǎn)程通訊接口，能夠把主控電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)及參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到上一級(jí)控制系統(tǒng)，同時(shí)能夠接收上一級(jí)控制系統(tǒng)的控制指令，對(duì)主控電動(dòng)機(jī)進(jìn)行操作， 實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于該控制器的中央控制器 (1)接收配電模塊(2)的信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理輸出至操作顯示界面(3)，中央控制器(1) 另接輸入輸出模塊(8)及通訊模塊(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于中央控制器連接有功率因數(shù)補(bǔ)償模塊(7 )、電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊(6 )、電動(dòng)機(jī)保護(hù)模塊(5 )。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于所述的通訊模塊(4)為有線局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，其特征在于所述的電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊(6)是由6個(gè)接觸器與電動(dòng)機(jī)繞組的9個(gè)出線端連接成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化模塊化多功能節(jié)能電氣控制器，該控制器的主控對(duì)象是三相異步交流電動(dòng)機(jī)。該控制器由操作界面、中央控制器、輸入模塊、配電模塊、功率因數(shù)補(bǔ)償模塊、電動(dòng)機(jī)繞組接法變換模塊、通訊模塊、電動(dòng)機(jī)保護(hù)模塊等組成。它能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到增效、降耗、高效節(jié)能的目的。
文檔編號(hào)H02P25/00GK202009355SQ20112001042
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者凌星星, 毛冬林, 龔進(jìn) 申請(qǐng)人:湖南山河天恒通用機(jī)電股份有限公司