基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，包括安裝在電動機上的電動機散熱器，電動機散熱器上設置有連接架，連接架上安裝有控制器散熱器，控制器散熱器的上方安裝有智能控制器；一方面通過對電動機外殼進行改造，使其與控制器集成一體，使安裝更方便，使用更靈活，操作更簡化；電動機和控制器的散熱器連接在一起，散熱效果更好；另一方面電動機通過控制器的控制，具有輸出過流、過載、短路、過熱、輸入輸出缺相、過壓和欠壓等狀況保護；通過控制器的控制提高了整個電機系統(tǒng)的功率因素；通過控制器的控制達到電機的轉速、電壓連續(xù)可調；改造后的電動機和控制器便于通過外部端子控制、通訊控制等組網(wǎng)實現(xiàn)設備自動化管理。
【專利說明】基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置
[0001]【技術領域】
[0002]本實用新型涉及電機自動化控制【技術領域】，尤其涉及一種電動機控制裝置。
【背景技術】
[0003]隨著自動控制技術的發(fā)展，智能控制也成為電機領域的熱門話題，我們生活中使用的全自動洗衣機、變頻空調、自動窗簾等這些都傳遞了智能的信號，電機控制也趨向簡單化和智能化，PLC、FPGA, DSP這些技術也越來越多的融合到了電機產(chǎn)業(yè)鏈中，目前在家用電器行業(yè)廣泛宣傳的直流變頻就是一個節(jié)能設計的典范。
[0004]電機自動化控制一直是電機應用領域的重要環(huán)節(jié)，電機的廣泛應用與自動化控制是息息相關的，相輔相成的，但是對電機進行方便、靈活、有效的控制，并且在一些特定的環(huán)境下智能地控制，還有待進一步的提升技術水平，將控制技術具體到特定的環(huán)境下對電機細化控制，達到指定的電機輸出，完成要求的工況。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構合理緊湊，操作簡便靈活且散熱效果好的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，包括安裝在電動機上的電動機散熱器，所述電動機散熱器上設置有連接架，所述連接架上安裝有控制器散熱器，所述控制器散熱器的上方安裝有智能控制器。
[0007]作為一種優(yōu)選的技術方案，所述智能控制器包括與三相輸入電源連接的整流模塊，所述整流模塊的輸出端連接有軟啟動模塊，所述軟啟動模塊的輸出端連接有濾波模塊，所述濾波模塊的輸出端連接有制動模塊，所述制動模塊的的輸出端連接有逆變模塊，所述逆變模塊的輸出端連接有電流檢測模塊，所述電流檢測模塊的輸出端與電動機電連接；還包括與所述制動模塊、所述逆變模塊和所述電流檢測模塊電連接的控制電路，所述控制電路連接有操作面板。
[0008]作為一種優(yōu)選的技術方案，所述整流模塊包括三組并聯(lián)的二極管組Dll與D12、D21與D22、D31與D32，每個二極管組包括兩個串聯(lián)的二極管，所述三相輸入電源的三個輸入端分別與三個二極管組電連接且連接點分別位于所述二極管Dll與D12之間、二極管D21與D22、二極管D31與D32。
[0009]作為一種優(yōu)選的技術方案,所述軟啟動模塊包括軟啟動開關K,所述軟啟動開關K的兩端并聯(lián)有電阻Rl。
[0010]作為一種優(yōu)選的技術方案，所述濾波模塊包括串聯(lián)的電容Cl和電容C2，所述電容Cl和所述電容C2的兩端分別并聯(lián)有電阻R2和電阻R3。
[0011]作為一種優(yōu)選的技術方案，所述制動模塊包括晶體管G7，所述晶體管G7的集電極串聯(lián)有二極管D4，所述晶體管G7的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)有二極管D5，所述晶體管G7的集電極與所述二極管D4的正極電連接且與所述二極管D5的負極電連接。[0012]作為一種優(yōu)選的技術方案，所述逆變模塊包括三組并聯(lián)的晶體管組Gl與G2、G3與G4、G5與G6 ;所述晶體管Gl的發(fā)射極與所述晶體管G2的集電極連接，所述晶體管G3的發(fā)射極與所述晶體管G4的集電極連接，所述晶體管G5的發(fā)射極與所述晶體管G6的集電極連接；所述晶體管Gl、G2、G3、G4、G5與G6的集電極和發(fā)射極之間分別并聯(lián)有電阻R61、R62、R71、R72、R81和R82 ;所述晶體管Gl的發(fā)射極與電動機的W控制端電連接，所述晶體管G3的發(fā)射極與電動機的V控制端電連接，所述晶體管G5的發(fā)射極與電動機的U控制端電連接。
[0013]作為一種優(yōu)選的技術方案，所述電流檢測模塊包括連接在所述晶體管Gl的發(fā)射極與電動機的W控制端之間的電感L3、連接在所述晶體管G3的發(fā)射極與電動機的V控制端之間的電感L2、連接在所述晶體管G5的發(fā)射極與電動機的U控制端之間的電感LI ;所述電感L1、電感L2和電感L3兩端分別與所述控制電路電連接。
[0014]作為一種優(yōu)選的技術方案，若干個所述智能控制器并聯(lián)于三相輸入電源的輸入端且控制相應數(shù)量的電動機，若干個所述智能控制器均連接于一個智能電動機管理器。
[0015]由于采用了上述技術方案，基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，包括安裝在電動機上的電動機散熱器，所述電動機散熱器上設置有連接架，所述連接架上安裝有控制器散熱器，所述控制器散熱器的上方安裝有智能控制器；本實用新型一方面通過對電動機外殼進行改造，使其與控制器集成一體，使安裝更方便，使用更靈活，操作更簡化；電動機和控制器的散熱器連接在一起，散熱效果更好；另一方面電動機通過控制器的控制，具有輸出過流、過載、短路、過熱、輸入輸出缺相、過壓和欠壓等狀況保護；通過控制器的控制提高了整個電機系統(tǒng)的功率因素；通過控制器的控制達到電機的轉速、電壓連續(xù)可調；改造后的電動機和控制器便于通過外部端子控制、通訊控制等組網(wǎng)實現(xiàn)設備自動化管理。
[0016]【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例的電動機結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例的智能控制器結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例的電動機和智能控制器組裝后的結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例的智能控制器原理簡圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例的智能控制器電路原理圖；
[0022]圖6是本實用新型實施例的系統(tǒng)擴展圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。
[0024]如圖1、圖2和圖3所示，基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，包括安裝在電動機上的電動機散熱器，所述電動機散熱器上設置有連接架，所述連接架上安裝有控制器散熱器，所述控制器散熱器的上方安裝有智能控制器，所述智能控制器包括與三相輸入電源連接的整流模塊，所述整流模塊的輸出端連接有軟啟動模塊，所述軟啟動模塊的輸出端連接有濾波模塊，所述濾波模塊的輸出端連接有制動模塊，所述制動模塊的的輸出端連接有逆變模塊，所述逆變模塊的輸出端連接有電流檢測模塊，所述電流檢測模塊的輸出端與電動機電連接；還包括與所述制動模塊、所述逆變模塊和所述電流檢測模塊電連接的控制電路，所述控制電路連接有操作面板。
[0025]具體地，如圖4和5所示，所述整流模塊包括三組并聯(lián)的二極管組Dll與D12、D21與D22、D31與D32，每個二極管組包括兩個串聯(lián)的二極管，所述三相輸入電源的三個輸入端分別與三個二極管組電連接且連接點分別位于所述二極管Dll與D12之間、二極管D21與D22、二極管D31與D32。所述軟啟動模塊包括軟啟動開關K，所述軟啟動開關K的兩端并聯(lián)有電阻Rl所述濾波模塊包括串聯(lián)的電容Cl和電容C2，所述電容Cl和所述電容C2的兩端分別并聯(lián)有電阻R2和電阻R3。所述制動模塊包括晶體管G7，所述晶體管G7的集電極串聯(lián)有二極管D4，所述晶體管G7的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)有二極管D5，所述晶體管G7的集電極與所述二極管D4的正極電連接且與所述二極管D5的負極電連接。所述逆變模塊包括三組并聯(lián)的晶體管組Gl與G2、G3與G4、G5與G6 ;所述晶體管Gl的發(fā)射極與所述晶體管G2的集電極連接，所述晶體管G3的發(fā)射極與所述晶體管G4的集電極連接，所述晶體管G5的發(fā)射極與所述晶體管G6的集電極連接；所述晶體管Gl、G2、G3、G4、G5與G6的集電極和發(fā)射極之間分別并聯(lián)有電阻R61、R62、R71、R72、R81和R82 ;所述晶體管Gl的發(fā)射極與電動機的W控制端電連接，所述晶體管G3的發(fā)射極與電動機的V控制端電連接，所述晶體管G5的發(fā)射極與電動機的U控制端電連接。所述電流檢測模塊包括連接在所述晶體管Gl的發(fā)射極與電動機的W控制端之間的電感L3、連接在所述晶體管G3的發(fā)射極與電動機的V控制端之間的電感L2、連接在所述晶體管G5的發(fā)射極與電動機的U控制端之間的電感LI ;所述電感L1、電感L2和電感L3兩端分別與所述控制電路電連接。
[0026]本實用新型可以單獨獨立工作，也可以組成一個應用系統(tǒng)，如圖6所示，四個所述智能控制器并聯(lián)于三相輸入電源的輸入端且控制相應數(shù)量的電動機，四個所述智能控制器均連接于一個智能電動機管理器。組網(wǎng)能夠同時控制多達255個系統(tǒng)單元。
[0027]交流異步電動機與智能控制器一體化系統(tǒng)，包含兩方面的內容:一方面安裝更方便，使用更靈活，操作更簡化，采用了電機外殼特殊制造，使其與控制器集成一體，電動機的散熱器和控制器的散熱器連接在一起組成一個散熱系統(tǒng)，有背包式(中小功率以下)和同軸式(中大功率)兩種形式，背包式的結構如圖3所示。另一方面交流異步電動機與智能控制器一體化系統(tǒng)的控制功能要比傳統(tǒng)電機控制功能多得多，交流異步電動機與智能控制器一體化系統(tǒng)具有輸出過流、過載、短路、過熱、輸入輸出缺相、過壓和欠壓等狀況保護；通過智能化控制，提高了整個電機系統(tǒng)的功率因素，通常都在0.95以上；通過智能化控制，電機的轉速、電壓連續(xù)可調；通過智能化控制，可以通過外部端子控制、通訊控制等組網(wǎng)實現(xiàn)設備自動化管理，原理如圖5所示。智能控制器的核心技術是變頻器，采用了康元⑶E600D專用變頻器，如圖4所示。系統(tǒng)單元分為兩大部分——電動機部分和控制器部分，系統(tǒng)單元可以獨立工作，如圖6所示，也可以通過一個智能電機管理器(替代PLC觸摸屏)，組網(wǎng)同時控制多達255個系統(tǒng)單元。
[0028]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:包括安裝在電動機上的電動機散熱器，所述電動機散熱器上設置有連接架，所述連接架上安裝有控制器散熱器，所述控制器散熱器的上方安裝有智能控制器。
2.如權利要求1所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述智能控制器包括與三相輸入電源連接的整流模塊，所述整流模塊的輸出端連接有軟啟動模塊，所述軟啟動模塊的輸出端連接有濾波模塊，所述濾波模塊的輸出端連接有制動模塊，所述制動模塊的的輸出端連接有逆變模塊，所述逆變模塊的輸出端連接有電流檢測模塊，所述電流檢測模塊的輸出端與電動機電連接；還包括與所述制動模塊、所述逆變模塊和所述電流檢測模塊電連接的控制電路，所述控制電路連接有操作面板。
3.如權利要求2所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述整流模塊包括三組并聯(lián)的二極管組Dll與D12、D21與D22、D31與D32，每個二極管組包括兩個串聯(lián)的二極管，所述三相輸入電源的三個輸入端分別與三個二極管組電連接且連接點分別位于所述二極管Dll與D12之間、二極管D21與D22、二極管D31與D32。
4.如權利要求2所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述軟啟動模塊包括軟啟動開關K,所述軟啟動開關K的兩端并聯(lián)有電阻R1。
5.如權利要求2所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述濾波模塊包括串聯(lián)的電容Cl和電容C2，所述電容Cl和所述電容C2的兩端分別并聯(lián)有電阻R2和電阻R3。
6.如權利要求2所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述制動模塊包括晶體管G7，所述晶體管G7的集電極串聯(lián)有二極管D4，所述晶體管G7的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)有二極管D5，所述晶體管G7的集電極與所述二極管D4的正極電連接且與所述二極管D5的負極電連接。
7.如權利要求2所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述逆變模塊包括三組并聯(lián)的晶體管組Gl與G2、G3與G4、G5與G6 ;所述晶體管Gl的發(fā)射極與所述晶體管G2的集電極連接，所述晶體管G3的發(fā)射極與所述晶體管G4的集電極連接，所述晶體管G5的發(fā)射極與所述晶體管G6的集電極連接；所述晶體管Gl、G2、G3、G4、G5與G6的集電極和發(fā)射極之間分別并聯(lián)有電阻R61、R62、R71、R72、R81和R82 ;所述晶體管Gl的發(fā)射極與電動機的W控制端電連接，所述晶體管G3的發(fā)射極與電動機的V控制端電連接，所述晶體管G5的發(fā)射極與電動機的U控制端電連接。
8.如權利要求7所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:所述電流檢測模塊包括連接在所述晶體管Gl的發(fā)射極與電動機的W控制端之間的電感L3、連接在所述晶體管G3的發(fā)射極與電動機的V控制端之間的電感L2、連接在所述晶體管G5的發(fā)射極與電動機的U控制端之間的電感LI ;所述電感L1、電感L2和電感L3兩端分別與所述控制電路電連接。
9.如權利要求1至8任一權利要求所述的基于交流異步電動機的一體式智能控制裝置，其特征在于:若干個所述智能控制器并聯(lián)于三相輸入電源的輸入端且控制相應數(shù)量的電動機，若干個所述智能控制器均連接于一個智能電動機管理器。
【文檔編號】H02P27/06GK203691321SQ201420007982
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】沈小平 申請人:深圳市康元電氣技術有限公司