專利名稱：一種電動機節(jié)電智能控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型智能控制儀器設備技術領域，涉及一種電動機節(jié)電智能控制器，用于三相異步電動機的節(jié)電保護。
背景技術：
三相異步交流電動機由于結構簡單、使用方便可靠而受到廣泛應用，但卻是電能消耗的最大用戶，據(jù)測算有50%以上的電能被電動機消耗，而其中20%的電能是白白耗掉的。在實際使用過程中，三相異步電動機常常是在輕載下運行，而不是在額定功率下工作的，形成了所謂的“大馬拉小車”現(xiàn)象。一方面造成了能源大量浪費，一方面造成了電機功率因數(shù)的降低，所消耗的電能轉換為熱使得電動機溫度升高，這對電動機的使用壽命有嚴重的影響。通常電動機溫度每降低10°C可使電動機的使用壽命延長一倍。三相交流異步電動機的節(jié)電保護一直是電動機領域研究的熱點，特別是近幾年來電力供應緊張的局面，使得交流異步電動機的節(jié)能設備的研究和推廣更為迫切。因此，設計一種三相異步電動機節(jié)電智能控制器，根據(jù)負載的隨機變化的而自動調(diào)節(jié)電動機的輸入電壓，實現(xiàn)電動機持續(xù)工作在低成本的節(jié)電狀態(tài)下，特別適合于變化負載的電動機隨機使用工況。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種電動機節(jié)電智能控制器，用于實現(xiàn)電動機在低成本的節(jié)電狀態(tài)下可以持續(xù)工作，并根據(jù)電動機的隨機負載變化而自動調(diào)節(jié)輸入電壓，特別適合變化負載的電動機隨機使用工況。本實用新型采用的技術方案為:一種電動機節(jié)電智能控制器，包括單片機控制器、信號調(diào)理器、AD轉換器、同步檢測電路、功能設定端口、光電隔離器、信號放大電路和晶閘管觸發(fā)電路；同步檢測電路和功能設定端口直接和單片機控制器相連接；晶閘管觸發(fā)電路經(jīng)信號放大電路和光電隔離器連接至單片機控制器；信號調(diào)理器接收外部設定、電壓反饋和電流反饋三路輸入，經(jīng)電子開關和AD轉換器連接至單片機控制器。同步檢測電路由同步變壓器、比較器和光電隔離器件構成，比較器選用型號為LM339的比較器,光電稱合器選用型號為6N137的光電稱合器。單片機控制器選用型號為AT89S52的單片機。AD轉換器選用型號為AD574的高速12倍AD轉換器。本實用新型的有益效果是一種電動機節(jié)電智能控制器采用智能化的單片機控制器，無需人工調(diào)節(jié)使電動機在輕負載工況下，電動機的輸入電壓自動降低而使轉速保持恒定。特別適合于低負載或者負載變化頻繁的工況，電動機的平均節(jié)電率為16% 30%。同時可以提高電動機的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)線損及變壓器的銅損，延長電動機的使用壽命。

[0010]圖1為本實用新型的系統(tǒng)組成圖。圖2本實用新型的控制流程圖。
具體實施方式
如圖1，一種電動機節(jié)電智能控制器，包括單片機控制器、信號調(diào)理器、AD轉換器、同步檢測電路、功能設定端口、光電隔離器、信號放大電路和晶閘管觸發(fā)電路；同步檢測電路和功能設定端口直接和單片機控制器相連接；晶閘管觸發(fā)電路經(jīng)信號放大電路和光電隔離器連接至單片機控制器；信號調(diào)理器接收外部設定、電壓反饋和電流反饋三路輸入，經(jīng)電子開關和AD轉換器連接至單片機控制器。外部信號由外部電位器等給定時，由程序設定經(jīng)AD轉換器進入單片機控制器，AD轉換器選用了高速12倍A/D轉換器AD574，轉換速度為25 u s完全滿足系統(tǒng)的要求。經(jīng)過信號調(diào)理器進行整流、濾波等處理后，信號經(jīng)AD轉換器轉換為數(shù)字信號并進入單片機控制器。同步檢測電路由同步變壓器、比較器和光電隔離器件構成，比較器選用型號為LM339的比較器,光電稱合器選用型號為6N137的光電稱合器。單片機控制器選用型號為AT89S52的單片機。該單片機內(nèi)含三個定時器，兩個外部中斷源，內(nèi)含8KB的Flash存儲器，256字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，還有多種保護功能，在系統(tǒng)中無需擴充中斷、定時控制芯片即可完全滿足本系統(tǒng)工作要求。單片機控制器送出的觸發(fā)信號經(jīng)光電隔離器、信號放大電路、晶閘管觸發(fā)電路之后形成晶閘管的控制信號。如圖2，當系統(tǒng)上電后，單片機控制器首先進行初始化，初始化后，采集端口數(shù)據(jù)。根據(jù)端口數(shù)據(jù)確定觸發(fā)角的給定方式，將給定值轉換成相應的時間值存入指定單元。由同步檢測電路引發(fā)的中斷信號送出晶閘管的觸發(fā)信號，根據(jù)外部設定，顯示相應的內(nèi)容，實現(xiàn)了負載電壓(電流)的連續(xù)可調(diào)，將實際的電壓(電流)與給定的值相比較。節(jié)電器設計時把模糊控制引入到控制系統(tǒng)中，模糊控制不依賴于被控對象的精確數(shù)學模型，能夠克服非線性因素的影響。將模糊控制算法用于交流電動機節(jié)電智能控制器，充分利用非線性、時變快速響應的特點，以起到節(jié)電的效果。
權利要求1.一種電動機節(jié)電智能控制器，其特征在于包括單片機控制器、信號調(diào)理器、AD轉換器、同步檢測電路、功能設定端口、光電隔離器、信號放大電路和晶閘管觸發(fā)電路；同步檢測電路和功能設定端口直接和單片機控制器相連接；晶閘管觸發(fā)電路經(jīng)信號放大電路和光電隔離器連接至單片機控制器；信號調(diào)理器接收外部設定、電壓反饋和電流反饋三路輸入，經(jīng)電子開關和AD轉換器連接至單片機控制器。
2.如權利要求1所述的一種電動機節(jié)電智能控制器，其特征在于同步檢測電路由同步變壓器、比較器和光電隔離器件構成，比較器選用型號為LM339的比較器，光電耦合器選用型號為6N137的光電耦合器。
3.如權利要求1所述的一種電動機節(jié)電智能控制器，其特征在于單片機控制器選用型號為AT89S52的單片機。
4.如權利要求1所述的一種電動機節(jié)電智能控制器，其特征在于AD轉換器選用型號為AD574的高速12倍AD轉換器。
專利摘要本實用新型涉及一種電動機節(jié)電智能控制器，包括單片機控制器、信號調(diào)理器、AD轉換器、同步檢測電路、功能設定端口、光電隔離器、信號放大電路和晶閘管觸發(fā)電路。采用的單片機作為主控制器，無需人工調(diào)節(jié)使電動機在輕負載工況下，電動機的輸入電壓自動降低而使轉速保持恒定。特別適合于低負載或者負載變化頻繁的工況，提高電動機的節(jié)電率的同時可以提高電動機的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)線損及變壓器的銅損，延長電動機的使用壽命。
文檔編號H02P23/02GK203071863SQ20132008763
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權日2013年2月26日
發(fā)明者侯紅玲 申請人:陜西理工學院