一種節(jié)能電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年大型機(jī)械裝備制造行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，設(shè)備類(lèi)型眾多，規(guī)格繁雜，結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)復(fù)雜多樣。況且，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在大型工程機(jī)械上，電器設(shè)備越來(lái)越多，用電量也日益增加，工程規(guī)模的擴(kuò)大，就勢(shì)必使節(jié)能電能成為大型機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要內(nèi)容。
[0003]傳統(tǒng)的大型設(shè)備，如起重設(shè)備，需要電機(jī)采用多級(jí)啟動(dòng)，才能正常進(jìn)行工作。電機(jī)在直接啟動(dòng)方式下，啟動(dòng)電流是額定電流的4?8倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的0.5?1.5倍。這些特點(diǎn)使得電機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)能力的下降，容易發(fā)生過(guò)載損壞，同時(shí)過(guò)大的啟動(dòng)電流也會(huì)給供電電網(wǎng)帶來(lái)很大的電流沖擊，導(dǎo)致電網(wǎng)的供電質(zhì)量下降，影響電網(wǎng)的其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。然而現(xiàn)有的起重設(shè)備起升機(jī)構(gòu)重載下降時(shí)，重力勢(shì)能會(huì)通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，大部分起重機(jī)械將這部分電能通過(guò)電阻發(fā)熱消耗，造成極大能量浪費(fèi)。因此，為了能實(shí)現(xiàn)大載荷情況下，平穩(wěn)、可靠的啟動(dòng)設(shè)備，減少設(shè)備的運(yùn)行成本，降低設(shè)備的故障維修率，就需要研發(fā)一種可回收利用起重設(shè)備起升機(jī)構(gòu)勢(shì)能的節(jié)能電機(jī)，在節(jié)能的同時(shí)減少電機(jī)啟動(dòng)電流，確保電機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0004]同時(shí)，目前的起重設(shè)備所處的工作環(huán)境中，現(xiàn)場(chǎng)貨物灰塵較大，并且容易形成嚴(yán)重的腐蝕，從而降低了起重機(jī)械電氣元件的可靠性，導(dǎo)致故障發(fā)生，為降低起重機(jī)械發(fā)生事故的概率，就需要監(jiān)控起重機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)，增加起重機(jī)械的安全保護(hù)裝置。
[0005]因此，就需要研制一種具有安全保護(hù)裝置，并用于起重設(shè)備的節(jié)能電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能電機(jī)，包括直流電機(jī)、外接電源、直流調(diào)速器、電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器、超級(jí)電容器，所述直流電機(jī)一端與起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)相連，所述直流電機(jī)另一端與所述外接電源相連，所述外接電源用于為所述直流電機(jī)工作提供電能，所述直流電機(jī)用于控制起升機(jī)構(gòu)的上升或下降；
所述直流電機(jī)的數(shù)量為兩臺(tái)，每臺(tái)所述直流電機(jī)均由主電機(jī)和輔電機(jī)組成，兩臺(tái)所述直流電機(jī)的主電機(jī)采用同軸相連，形成同軸組態(tài)主電機(jī)，兩臺(tái)所述直流電機(jī)的輔電機(jī)采用同軸相連，形成同軸組態(tài)輔電機(jī)；
所述直流調(diào)速器與所述同軸組態(tài)主電機(jī)相連，所述直流調(diào)速器用于控制所述同軸組態(tài)主電機(jī)的工作，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器的一端與所述同軸組態(tài)輔電機(jī)相連，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器的另一端與超級(jí)電容器相連，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器用于控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，所述超級(jí)電容器用于儲(chǔ)存和釋放電能；
當(dāng)所述起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，所述直流調(diào)速器控制所述同軸組態(tài)主電機(jī)不工作，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，所述同軸組態(tài)輔電機(jī)將所述起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，并將所述電能儲(chǔ)存至超級(jí)電容器中；
當(dāng)所述起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，所述同軸組態(tài)主電機(jī)和所述同軸組態(tài)輔電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述起升機(jī)構(gòu)；
所述直流調(diào)速器控制所述同軸組態(tài)主電機(jī)工作，所述同軸組態(tài)主電機(jī)工作消耗所述外接電源中的電能，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作消耗超級(jí)電容器中的電能，其特征在于:
所述具有節(jié)能電機(jī)的起重設(shè)備還包括起重量超載保護(hù)器、下降超速保護(hù)裝置，所述下降超速保護(hù)裝置包括速度傳感器、報(bào)警器，所述速度傳感器用于識(shí)別所述同軸組態(tài)輔電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0007]具體地，所述報(bào)警器為語(yǔ)音報(bào)警器或聲光報(bào)警器。
[0008]本發(fā)明的一種節(jié)能電機(jī)，具有如下有益效果:
1.本發(fā)明采用的每臺(tái)組態(tài)直流電動(dòng)機(jī)都由同軸的主電機(jī)和輔電機(jī)組成，在起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，同軸主電機(jī)不工作，控制同軸輔電機(jī)工作，并將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在超級(jí)電容器內(nèi)；在起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，控制同軸主電機(jī)和輔電機(jī)同時(shí)工作，輔電機(jī)工作消耗超級(jí)電容器內(nèi)的電能。這樣采用兩套電機(jī)分步進(jìn)行工作，突破了以往傳統(tǒng)的節(jié)能思路，回收的勢(shì)能轉(zhuǎn)化的電能不回饋電網(wǎng)，也不與電源系統(tǒng)合并，而是通過(guò)一套相對(duì)獨(dú)立的電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行勢(shì)能的回收、儲(chǔ)存及循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)約能源、降低使用成本的目的。
[0009]2.通過(guò)組態(tài)同軸輔電機(jī)將勢(shì)能轉(zhuǎn)換的電能無(wú)需經(jīng)過(guò)逆變直接進(jìn)行回收，不用逆變裝置，簡(jiǎn)化電控線路，提高可靠性及降低制造成本。將回收的電能采用可靠性高、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)、能量轉(zhuǎn)換效率高的超級(jí)電容器進(jìn)行儲(chǔ)存，并不是回饋到電網(wǎng)上，對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染，對(duì)其他外圍設(shè)備無(wú)干擾，是將能量進(jìn)行清潔儲(chǔ)存，起升機(jī)構(gòu)可自循環(huán)利用該能量，降低設(shè)備使用成本。
[0010]3.通過(guò)組態(tài)同軸輔電機(jī)將超級(jí)電容器儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能與主電機(jī)的動(dòng)能共同驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是將系統(tǒng)回收、儲(chǔ)存的能量進(jìn)行動(dòng)能的合并及利用，不是將系統(tǒng)回收、儲(chǔ)存的能量進(jìn)行電能合并后再轉(zhuǎn)換成動(dòng)能進(jìn)行利用。不同的動(dòng)能合并容易，利用簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性高，制造成本低；不同的電能合并困難，利用復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性低，制造成本高。
[0011]4.本發(fā)明在起重設(shè)備上加裝安全保護(hù)裝置，安全保護(hù)裝置包括起重量超載保護(hù)器、下降超速保護(hù)裝置，起重量超載保護(hù)器能夠在起升機(jī)構(gòu)加載重物超重時(shí)，直流調(diào)速器控制同軸組態(tài)主電機(jī)停止工作；下降超速保護(hù)裝置能夠在所述起升機(jī)構(gòu)下降速度超速時(shí)，電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)停止工作，并通過(guò)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，防止下降速度過(guò)快引發(fā)不必要的損失。
[0012]5.本發(fā)明提供的一種可回收利用起重設(shè)備起升機(jī)構(gòu)勢(shì)能的節(jié)能電機(jī)，在節(jié)能的同時(shí)減少電機(jī)啟動(dòng)電流，確保電機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了在大載荷情況下，平穩(wěn)、可靠的啟動(dòng)設(shè)備，減少了設(shè)備的運(yùn)行成本，降低了設(shè)備的故障維修率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種節(jié)能電機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]實(shí)施例一:
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能電機(jī)，包括直流電機(jī)、外接電源、直流調(diào)速器、電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器、超級(jí)電容器，所述直流電機(jī)一端與起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)相連，所述直流電機(jī)另一端與所述外接電源相連，所述外接電源用于為所述直流電機(jī)工作提供電能，所述直流電機(jī)用于控制起升機(jī)構(gòu)的上升或下降；
所述直流電機(jī)的數(shù)量為兩臺(tái)，每臺(tái)所述直流電機(jī)均由主電機(jī)和輔電機(jī)組成，兩臺(tái)所述直流電機(jī)的主電機(jī)采用同軸相連，形成同軸組態(tài)主電機(jī)，兩臺(tái)所述直流電機(jī)的輔電機(jī)采用同軸相連，形成同軸組態(tài)輔電機(jī)；
所述直流調(diào)速器與所述同軸組態(tài)主電機(jī)相連，所述直流調(diào)速器用于控制所述同軸組態(tài)主電機(jī)的工作，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器的一端與所述同軸組態(tài)輔電機(jī)相連，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器的另一端與超級(jí)電容器相連，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器用于控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，所述超級(jí)電容器用于儲(chǔ)存和釋放電能；
當(dāng)所述起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，所述直流調(diào)速器控制所述同軸組態(tài)主電機(jī)不工作，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，所述同軸組態(tài)輔電機(jī)將所述起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，并將所述電能儲(chǔ)存至超級(jí)電容器中；
當(dāng)所述起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，所述同軸組態(tài)主電機(jī)和所述同軸組態(tài)輔電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述起升機(jī)構(gòu)；
所述直流調(diào)速器控制所述同軸組態(tài)主電機(jī)工作，所述同軸組態(tài)主電機(jī)工作消耗所述外接電源中的電能，所述電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器控制所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，所述同軸組態(tài)輔電機(jī)工作消耗超級(jí)電容器中的電能；所述具有節(jié)能電機(jī)的起重設(shè)備還包括起重量超載保護(hù)器、下降超速保護(hù)裝置，所述下降超速保護(hù)裝置包括速度傳感器、語(yǔ)音報(bào)警器，所述速度傳感器用于識(shí)別所述同軸組態(tài)輔電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0017]下面對(duì)本發(fā)明提供的一種節(jié)能電機(jī)的工作原理進(jìn)行進(jìn)一步闡述:
本發(fā)明由兩套組態(tài)直流電機(jī)構(gòu)成同軸組態(tài)主電機(jī)和同軸組態(tài)輔電機(jī)，在起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，控制同軸組態(tài)主電機(jī)不工作，僅僅同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，并將下降的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在超級(jí)電容器內(nèi)；當(dāng)起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，控制同軸組態(tài)主電機(jī)工作，消耗外接電源內(nèi)的電能，也控制同軸組態(tài)輔電機(jī)工作，消耗超級(jí)電容器內(nèi)的電能，間接把勢(shì)能消耗的能量轉(zhuǎn)化為起升機(jī)構(gòu)的動(dòng)能，如此這樣循環(huán)，就構(gòu)成了一套相對(duì)獨(dú)立的起重設(shè)備電機(jī)勢(shì)能回收利用的系統(tǒng)。
[0018]本發(fā)明中加裝的安全保護(hù)裝置，具有起重量超載保護(hù)器、下降超速保護(hù)裝置，在起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，超載保護(hù)器檢測(cè)到重物過(guò)重，直流調(diào)速器控制直流電機(jī)停止工作，用于保護(hù)起重設(shè)備，在起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，下降超速保護(hù)裝置中的速度傳感器識(shí)別到下降速度超速，將速度信號(hào)傳遞給語(yǔ)音報(bào)警器和電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器，語(yǔ)音報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)電機(jī)激勵(lì)動(dòng)態(tài)控制器控制同軸組態(tài)輔電機(jī)停止工作。
[0019]本發(fā)明的一種節(jié)能電機(jī)，具有如下有益效果:
1.本發(fā)明采用的每臺(tái)組態(tài)直流電動(dòng)機(jī)都由同軸的主電機(jī)和輔電機(jī)組成，在起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)下降時(shí)，同軸主電機(jī)不工作，控制同軸輔電機(jī)工作，并將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在超級(jí)電容器內(nèi)；在起重設(shè)備的起升機(jī)構(gòu)上升時(shí)，控制同軸主電機(jī)和輔電機(jī)同時(shí)工作，輔電機(jī)工作消耗超級(jí)電容器內(nèi)的電能。這樣采用兩套電機(jī)分步進(jìn)行工作，突破