專利名稱：智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器，屬于節(jié)電裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常在企業(yè)中使用著的風(fēng)機(jī)，這些設(shè)備都比較機(jī)械，一般都以交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。其 中大部分電動(dòng)機(jī)均不是工作在額定功率的范圍內(nèi)，而經(jīng)常只有額定功率的50% -70%，甚 至更低。但電動(dòng)機(jī)大部分處在恒速運(yùn)行狀態(tài)，并以檔板閥進(jìn)行風(fēng)力流量的調(diào)節(jié)，但電動(dòng)機(jī)還 處在高速運(yùn)行狀態(tài)，從而白白損失大量的電能。功率越大的風(fēng)機(jī)損失的電能越多，浪費(fèi)的電 能也越多。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種即能節(jié)約電能，又能提高精度效益平 穩(wěn)的智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器，包括柜體、主回 路電路、二次控制回路電路、調(diào)節(jié)監(jiān)控電路組成，其特征在于主回路電路由空氣開(kāi)關(guān)QF、 交流接觸器KM1、交流接觸器KM2、濾波器LC、變頻器BIANPIN和導(dǎo)線組成，三相電網(wǎng)380V電 源經(jīng)輸入接線端子分成兩路一路經(jīng)導(dǎo)線與空氣開(kāi)關(guān)QF相連，空氣開(kāi)關(guān)QF另一端與濾波 器LC相連，濾波器LC另一端與變頻器BIANPIN輸入端相連，變頻器BIANPIN輸出端與交流 接觸器KM2相連；另一路經(jīng)導(dǎo)線與交流接觸器KMl相連，交流接觸器KMl另一端與交流接觸 器KM2另一端和輸出端子相連；二次控制回路電路和調(diào)節(jié)監(jiān)控電路由調(diào)節(jié)器D1、熔斷器FU、按鈕SB、風(fēng)扇FS、檔位 開(kāi)關(guān)SA、指示燈(HR、HG、HY)、變頻器BIANPIN控制端子、交流接觸器線圈(KM1、KM2)、常開(kāi) 常閉觸點(diǎn)和導(dǎo)線組成；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、檔位開(kāi)關(guān)SA、交流接觸器線圈KMl與工頻指示燈HR并 聯(lián)、交流接觸器KM2常閉與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、檔位開(kāi)關(guān)SA、交流接觸器線圈KM2與工頻指示燈HG并 聯(lián)、交流接觸器KMl常閉與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、交流接觸器KM2常開(kāi)、風(fēng)扇機(jī)FS與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、故障指示燈HY、變頻器BIANPIN的可編程輸出端子常 開(kāi)、與零線N相連；調(diào)節(jié)器D1、通過(guò)導(dǎo)線與變頻器BIANPIN的模擬輸入端子相連。本實(shí)用新型具有功能多、噪音低、操作使用方便，節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)。它是對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn) 行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，與常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較，具有明顯 的節(jié)電效果。由以下圖可以說(shuō)明其節(jié)電原理該曲線圖中，曲線⑴為風(fēng)機(jī)在恒定轉(zhuǎn)速nl下的風(fēng)壓一風(fēng)量(H-Q)特性，曲線⑵ 為管網(wǎng)風(fēng)阻特性(風(fēng)門全開(kāi))。[0013]假設(shè)風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn)效率最高，此時(shí)風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率附與Ql、H2的 乘積成正比，在圖中可用面積AH20Q1表示。如果生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Ql減至Q2，這 時(shí)用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線(3)，系統(tǒng)由原來(lái)的工 況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行。從圖中看出，風(fēng)壓反而增加，軸功率與面積BH10Q2成正比。 顯然，軸功率下降不大。如果采用節(jié)電控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由nl降到n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的 比例定律，畫(huà)出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量(Q-H)特性，如曲線(4)所示?？梢?jiàn)在滿足同樣風(fēng)量Q2的情 況下，風(fēng)壓Η3大幅度降低，功率Ν3隨著顯著減少，用面積CH30Q2表示。節(jié)省的功率ΔΝ = (Η1-Η3) XQ2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)電的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。由流體力學(xué)可知，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功 率N與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用節(jié)電調(diào)速，當(dāng)風(fēng)量下降到80%時(shí)，轉(zhuǎn)速也下降到80%， 而軸功率N將下降到額定功率的51.2%，如果風(fēng)量下降到60%，軸功率N可下降到額定功 率的21.6%，當(dāng)然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低會(huì)引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響 等.即使這樣，這個(gè)節(jié)電數(shù)字也是很可觀的，因此在裝有風(fēng)機(jī)的機(jī)械中，采用轉(zhuǎn)速控制方式 來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，在節(jié)電上是個(gè)最有效的方法。風(fēng)機(jī)節(jié)電原理由以下曲線圖說(shuō)明 風(fēng)機(jī)電機(jī)輸出功率正比于轉(zhuǎn)速三次方關(guān)系，用節(jié)能控制，流量下降，可保持恒壓HT 若轉(zhuǎn)速下降至額定轉(zhuǎn)速的80%，軸功率下降至額定功率的51. 2%，流量下降至Q3，若使揚(yáng) 程恒定，可使轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的70 %，此時(shí)軸功率是額定值的34. 3 %，節(jié)電達(dá)5. 7 %， 經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。通常感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用直接接入電網(wǎng)起動(dòng)的方法，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為 額定時(shí)的5-7倍不僅損耗大，對(duì)電網(wǎng)沖擊也大，機(jī)械磨損，振動(dòng)都大，而用本節(jié)能控制電機(jī) 起動(dòng)，可以將起動(dòng)電流限制到1.2倍額定電流下，這樣起動(dòng)耗電大大降低，既不沖擊電網(wǎng)， 又不沖擊機(jī)械。任何利用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為電力傳動(dòng)方式的生產(chǎn)機(jī)械，電動(dòng)機(jī)的功率是按最大 負(fù)荷期額定負(fù)荷選擇的。而工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)工作于滿電壓、滿速度而 負(fù)載很小，也會(huì)有很多時(shí)間輕載運(yùn)行，由電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性可以知道，電動(dòng)機(jī)只有運(yùn)行在滿載時(shí)才是效率最高、功率因數(shù)最佳狀況，輕載時(shí)造成許多不必要的 電能損耗。本節(jié)電器采用檢測(cè)負(fù)載大小的方法，根據(jù)負(fù)載的減少，適當(dāng)降低定子電壓可以提 高效率，這是因?yàn)楫?dāng)輕載、空載時(shí)定子電流有功分量很小，而主要是勵(lì)磁的無(wú)功電流，因此COS <2很低，而空載損耗中占主要成份的是定子滿電壓的鐵損耗，一點(diǎn)沒(méi)有減少，所以效率 很低。如果輕載時(shí)適當(dāng)降低定子電壓，見(jiàn)電機(jī)定子感應(yīng)電勢(shì)公式U1 El = 4. 44F1N1KN1 <2 m其中U1-定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；KNl由于輕載、空載時(shí)定子電流很小，可以忽略 定子繞組的漏阻抗壓降，所以Ul E1，當(dāng)其他條件不變時(shí)，降低定子電壓U1，則<2 m比例下 降，也即勵(lì)磁無(wú)功電流IM也成比例下降，這樣定子電流中的無(wú)功分量減少了，COS <2就提高 了，適當(dāng)控制可以接近最佳值。另外，其他條件不變，定子鐵耗PFel = pFeINX (U1/UIN)2 其中PFel-定子鐵耗；pFeIN-定子額定鐵耗；UIN-定子額定端電壓。可以看出，隨著Ul下 降，PFel以平方比例迅速下降，這樣輕載、空載時(shí)占主要損耗的鐵耗大量減少，使電機(jī)的運(yùn) 行效率大大提高，這就是輕載降壓節(jié)電的道理。節(jié)電器內(nèi)置了功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，可以功率 因數(shù)大幅度提高，這樣可以節(jié)省很大的無(wú)功損耗，一般可節(jié)省30%左右，企業(yè)中的大容量設(shè) 備后，可以增加不少新設(shè)備而不需擴(kuò)容。以上所述的這些節(jié)電功能利用微電腦技術(shù)全集成 于一體節(jié)電控制器一體，同時(shí)延長(zhǎng)設(shè)備的30%使用壽命。本機(jī)如有故障，可自動(dòng)切換到正 常供電系統(tǒng)運(yùn)行，無(wú)需人工操作與調(diào)整。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說(shuō)明，但并非將本實(shí)用新型要 求保護(hù)的權(quán)利范圍局限于以下實(shí)施例內(nèi)。

圖1為本實(shí)用新型的電路控制結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，QF-空氣開(kāi)關(guān)，KM-交流接觸器，BIANPIN-變頻器，LC-濾波器，F(xiàn)U斷 器，SB-按鈕，F(xiàn)S-風(fēng)扇，Dl-調(diào)節(jié)器，SA-檔位開(kāi)關(guān)，HR-工頻指示燈，HG-節(jié)能指示燈，HY-故 障指示燈，Ll-相線，N-零線。一種智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器，包括柜體、主回路電路、二次控制回路電路、調(diào)節(jié)監(jiān)控電路 組成，其特征在于主回路電路由空氣開(kāi)關(guān)QF、交流接觸器KM1、交流接觸器KM2、濾波器LC、 變頻器BIANPIN和導(dǎo)線組成，三相電網(wǎng)380V電源經(jīng)輸入接線端子分成兩路一路經(jīng)導(dǎo)線與 空氣開(kāi)關(guān)QF相連，空氣開(kāi)關(guān)QF另一端與濾波器LC相連，濾波器LC另一端與變頻器BIANPIN 輸入端相連，變頻器BIANPIN輸出端與交流接觸器KM2相連；另一路經(jīng)導(dǎo)線與交流接觸器 KMl相連，交流接觸器KMl另一端與交流接觸器KM2另一端和輸出端子相連；二次控制回路電路和調(diào)節(jié)監(jiān)控電路由調(diào)節(jié)器D1、熔斷器FU、按鈕SB、風(fēng)扇FS、檔位 開(kāi)關(guān)SA、指示燈(HR、HG、HY)、變頻器BIANPIN控制端子、交流接觸器線圈(KM1、KM2)、常開(kāi) 常閉觸點(diǎn)和導(dǎo)線組成；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、檔位開(kāi)關(guān)SA、交流接觸器線圈KMl與工頻指示燈HR并 聯(lián)、交流接觸器KM2常閉與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、檔位開(kāi)關(guān)SA、交流接觸器線圈KM2與工頻指示燈HG并 聯(lián)、交流接觸器KMl常閉與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、交流接觸器KM2常開(kāi)、風(fēng)扇機(jī)FS與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、故障指示燈HY、變頻器BIANPIN的可編程輸出端子常開(kāi)、與零線N相連；調(diào)節(jié)器D1、通過(guò)導(dǎo)線與變頻器BIANPIN的模擬輸入端子相連。本實(shí)用新型的工作原理為1、給變頻器輸入所需要的參數(shù)，啟動(dòng)時(shí)間，加減速時(shí)間，運(yùn)行方式，顯示方式等。再 根據(jù)用戶需求，選擇一個(gè)合適的頻率。2、運(yùn)行原理1)、旁路運(yùn)行系統(tǒng)把節(jié)能/旁路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到旁路檔位，輸入電源后，旁路指示 燈HR亮，接觸器KMl線圈得電，使主線路電源經(jīng)過(guò)電源輸入端子，進(jìn)入旁路系統(tǒng)主接觸器開(kāi) 關(guān)KMl合閘，直接跳過(guò)節(jié)電系統(tǒng)進(jìn)入輸出接線端子。此系統(tǒng)主要是防止節(jié)電器發(fā)生故障時(shí)， 設(shè)備風(fēng)機(jī)能繼續(xù)工作運(yùn)行，不影響生產(chǎn)。2)、節(jié)電運(yùn)行系統(tǒng)把節(jié)能/旁路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到節(jié)能檔位，開(kāi)啟電源，節(jié)能指示燈 HG亮，接觸器KM2線圈得電，經(jīng)KM2常開(kāi)觸點(diǎn)導(dǎo)通，散熱風(fēng)扇FS得電開(kāi)始運(yùn)行。此時(shí)主線路 電源經(jīng)電源輸入端子到節(jié)電模式的主電源保護(hù)器空氣斷路器QF，通過(guò)空氣斷路器QF后經(jīng) 濾波器濾波消諧，給后面的變頻器BIANPIN —個(gè)清潔的電源，也防止后面的諧波反饋到電 網(wǎng)中去污染，輸入到變頻器進(jìn)行功率輸出控制，由調(diào)節(jié)器W調(diào)節(jié)用戶所需的最佳功率。經(jīng)輸 出接線端子到負(fù)載。
權(quán)利要求一種智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器，包括柜體、主回路電路、二次控制回路電路、調(diào)節(jié)監(jiān)控電路組成，其特征在于主回路電路由空氣開(kāi)關(guān)QF、交流接觸器KM1、交流接觸器KM2、濾波器LC、變頻器BIANPIN和導(dǎo)線組成，三相電網(wǎng)380V電源經(jīng)輸入接線端子分成兩路一路經(jīng)導(dǎo)線與空氣開(kāi)關(guān)QF相連，空氣開(kāi)關(guān)QF另一端與濾波器LC相連，濾波器LC另一端與變頻器BIANPIN輸入端相連，變頻器BIANPIN輸出端與交流接觸器KM2相連；另一路經(jīng)導(dǎo)線與交流接觸器KM1相連，交流接觸器KM1另一端與交流接觸器KM2另一端和輸出端子相連；二次控制回路電路和調(diào)節(jié)監(jiān)控電路由調(diào)節(jié)器D1、熔斷器FU、按鈕SB、風(fēng)扇FS、檔位開(kāi)關(guān)SA、指示燈(HR、HG、HY)、變頻器BIANPIN控制端子、交流接觸器線圈(KM1、KM2)、常開(kāi)常閉觸點(diǎn)和導(dǎo)線組成；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、檔位開(kāi)關(guān)SA、交流接觸器線圈KM1與工頻指示燈HR并聯(lián)、交流接觸器KM2常閉與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、檔位開(kāi)關(guān)SA、交流接觸器線圈KM2與工頻指示燈HG并聯(lián)、交流接觸器KM1常閉與零線N相連；相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、交流接觸器KM2常開(kāi)、風(fēng)扇機(jī)FS與零線N相連； 相線通過(guò)導(dǎo)線、熔斷絲FU、故障指示燈HY、變頻器BIANPIN的可編程輸出端子常開(kāi)、與零線N相連；調(diào)節(jié)器D1、通過(guò)導(dǎo)線與變頻器BIANPIN的模擬輸入端子相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能風(fēng)機(jī)節(jié)電器，屬于節(jié)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括柜體、主回路電路、二次控制回路電路、調(diào)節(jié)監(jiān)控電路組成，主回路電路由空氣開(kāi)關(guān)QF、交流接觸器KM1、交流接觸器KM2、濾波器LC、變頻器BIANPIN和導(dǎo)線組成，三相電網(wǎng)380V電源經(jīng)輸入接線端子分成兩路一路經(jīng)導(dǎo)線與空氣開(kāi)關(guān)QF相連，空氣開(kāi)關(guān)QF另一端與濾波器LC相連，濾波器LC另一端與變頻器BIANPIN輸入端相連，變頻器BIANPIN輸出端與交流接觸器KM2相連；另一路經(jīng)導(dǎo)線與交流接觸器KM1相連，交流接觸器KM1另一端與交流接觸器KM2另一端和輸出端子相連；具有功能多、噪音低、操作使用方便，節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P27/04GK201663580SQ200920201980
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者徐建康 申請(qǐng)人:徐建康