一種三相節(jié)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域，尤其涉及一種智能三相節(jié)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求日益增加，全球資源逐漸減少，能源緊缺已成為現(xiàn)代社會(huì)必須解決的頭等大事，節(jié)約能源變成了全球的重點(diǎn)解決的熱點(diǎn)問題，節(jié)能是有效解決能源緊缺的主要手段和措施。節(jié)約電能是電力生產(chǎn)、供應(yīng)企業(yè)、工礦企業(yè)和廣大消費(fèi)者共同關(guān)心的問題，對(duì)于發(fā)電和供電企業(yè)而言，降低煤耗和降低線損是主要的節(jié)能方向，而對(duì)于各工礦企業(yè)及其它廣大用電消費(fèi)者而言，減少有功、無功損耗、減少用電是主要的節(jié)電途徑。在電力輸送過程中，電力公司為了避免輸送電力過程中的損耗及尖峰用電時(shí)造成用戶端電壓過低，就會(huì)以較高的電壓輸送，因此用戶實(shí)際所承受的電壓會(huì)高于設(shè)備的額定電壓，多余的電壓不僅不能讓設(shè)備更有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，反而導(dǎo)致設(shè)備因過壓而發(fā)熱，從而會(huì)造成用電的空耗增加，增加電費(fèi)支出，以及各種設(shè)備過壓而發(fā)熱造成設(shè)備使用壽命縮短。
[0003]此外，隨著現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)的非線性負(fù)載日益增多，如各種換流設(shè)備、變頻電源、電力電子裝置以及電磁爐、電氣化鐵路、電抗電容設(shè)備等非線性負(fù)載遍及全電力系統(tǒng)，以及民用電器如電視機(jī)、節(jié)能燈、熱栗空調(diào)壓縮機(jī)、電腦等日用電器廣泛使用，這些非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)，使共用電網(wǎng)的電壓波形產(chǎn)生畸變，嚴(yán)重地污染了電網(wǎng)環(huán)境，威脅著電網(wǎng)中的各種電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0004]國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀:國(guó)內(nèi)外同類節(jié)能產(chǎn)品有電容補(bǔ)償柜主要功能是提高用電電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少電路中的無功損耗；諧波濾波器主要功能是濾除電路中的各種諧波保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行；調(diào)壓穩(wěn)壓器主要的功能是調(diào)整電路中的電壓，使電壓穩(wěn)定，可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；以上幾種節(jié)能產(chǎn)品其功能單一，對(duì)現(xiàn)有復(fù)雜電網(wǎng)只能起到部分的保護(hù)作用，不能綜合對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效的防護(hù)。用戶為了保護(hù)用電設(shè)備，必須購(gòu)置多套產(chǎn)品才能達(dá)到其所需的效果，但同時(shí)各種產(chǎn)品功能上的差異又會(huì)導(dǎo)致整體電路的匹配不良，而出各種各樣的問題，其維護(hù)費(fèi)用可能比設(shè)備本身的成本還要高。
[0005]我國(guó)目前工業(yè)用電中，70%以上的電能都是由三相電動(dòng)機(jī)所消耗，但是，大部分電動(dòng)機(jī)在工作中都達(dá)不到額定負(fù)荷率，實(shí)際的負(fù)荷率大都在40?70%之間，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處在低效能運(yùn)行狀態(tài)，造成了電能極大的浪費(fèi)，這就是我們平時(shí)說的“大馬拉小車”問題，目前，解決這個(gè)問題的主要技術(shù)有兩種:一種是以相控原理為基礎(chǔ)晶閘管跟蹤節(jié)電技術(shù)，二是變頻節(jié)電技術(shù)。但由于晶閘基于相控原理工作，功率因數(shù)低、波形效率低，實(shí)際節(jié)電效果不理想。變頻節(jié)電技術(shù)節(jié)電效果好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。近年來公開文獻(xiàn)也介紹了一些電動(dòng)機(jī)節(jié)電器的報(bào)道，例如:
[0006]中國(guó)專利，名稱:一種三相異步電動(dòng)機(jī)節(jié)電器，申請(qǐng)(專利)號(hào):CN88201392.0申請(qǐng)日:1988.03.04授權(quán)公告號(hào):CN2039085U授權(quán)公告日:1989.06.07主分類號(hào):H02P7/52分類號(hào):H02P7/52; H02H7/09 ;申請(qǐng)權(quán)利人:青田縣電氣控制設(shè)備廠;發(fā)明設(shè)計(jì)人:陳春平；摘要:一種三相異步電動(dòng)機(jī)節(jié)電器，其特征是用四柱式單鐵芯三相電抗器取代已有技術(shù)中由三具單相電抗器組合的三相電抗器作為輕載降壓節(jié)電元件。它的突出優(yōu)點(diǎn)是在繞組用銅量基本相等的條件下，鐵芯重量減少50%左右(也減少了本身鐵損耗，使節(jié)電效果更加顯著)，鐵芯高度降低35%左右，且三相對(duì)稱性能好。本實(shí)用新型并可以兼有斷相保護(hù)器和自偶減壓起動(dòng)器等功能。
[0007]中國(guó)專利，名稱:系統(tǒng)智能節(jié)電器，申請(qǐng)(專利)號(hào):CN200520147345.6申請(qǐng)日:2005.12.31授權(quán)公告號(hào):CN2879499Y授權(quán)公告日:2007.03.14主分類號(hào):H02J3/26(2006.01)分類號(hào):H02J3/26(2006.01); H02J3/01 (2006.01); H02H3/08(2006.01);H02H3/24(2006.01); H02H3/253(2006.01); H02H9/00(2006.01);申請(qǐng)權(quán)利人:北京龍創(chuàng)信恒科技發(fā)展有限公司；發(fā)明設(shè)計(jì)人:譚龍；摘要:公開了一種針對(duì)供電不正常的情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的系統(tǒng)智能節(jié)電器，包括串聯(lián)在三相供電設(shè)備與負(fù)載之間的節(jié)電器，所述節(jié)電器并聯(lián)有旁路裝置，在所述的三相供電設(shè)備輸出端三相之間設(shè)置有供電監(jiān)測(cè)裝置，在所述的三相供電設(shè)備輸出端與節(jié)電器之間以及三相供電設(shè)備輸出端與旁路裝置之間串聯(lián)有線路選擇裝置。該設(shè)備使用便捷，可有效解決舊防污紙袋回收問題。該系統(tǒng)節(jié)電器使用無需改造用戶的配電電路;免維護(hù)，用戶一旦安裝無需任何人工投入;具有多種自保護(hù)功能。
[0008]但是上述公開文獻(xiàn)報(bào)道的電動(dòng)機(jī)節(jié)電器還存在負(fù)載率跳躍波動(dòng)情況下調(diào)整供給電動(dòng)機(jī)的電能不能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行運(yùn)行過程功率因數(shù)低、耗能高，并且在負(fù)載率跳躍波動(dòng)情況下能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電能的三相電動(dòng)機(jī)的節(jié)電器。
[0010]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種三相節(jié)電裝置，它包括電源電路、安裝在電動(dòng)機(jī)電源回路上的電流互感器、PLC控制器、解耦控制系統(tǒng)、定速調(diào)功器、變頻調(diào)速器、信號(hào)合成驅(qū)動(dòng)輸出電路、短路保護(hù)模塊、防跳閘模塊和調(diào)功調(diào)速執(zhí)行器，其中電源電路經(jīng)過整流濾波電路和可控硅觸發(fā)保護(hù)電路檢測(cè)接入PLC控制器，電源電路還接調(diào)功調(diào)速執(zhí)行器后接電流互感器，電流互感器安裝在電動(dòng)機(jī)的電源回路上，電流互感器還接到解耦控制系統(tǒng)后分別接防跳閘模塊、定速調(diào)功器和PLC控制器，解耦控制系統(tǒng)接定速調(diào)功器后接信號(hào)合成驅(qū)動(dòng)輸出電路;PLC控制器分別接信號(hào)合成驅(qū)動(dòng)輸出電路和變頻調(diào)速器，信號(hào)合成驅(qū)動(dòng)輸出電路接短路保護(hù)模塊后接調(diào)功調(diào)速執(zhí)行器。
[0012]優(yōu)選地，所述的電流互感器由繞組N1和繞組N2組成，一次繞組N1由一匝或若干匝截面較大的導(dǎo)線構(gòu)成，并串在被測(cè)量的電路中，二次繞組N2的匝數(shù)較多，線徑較細(xì)，它與阻抗很小的電流表、功率表相連，組成閉合回路。
[0013]優(yōu)選地，所述的可控硅觸發(fā)保護(hù)電路與PLC控制器連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)過壓、缺相、欠壓過壓保護(hù)。
[0014]優(yōu)選地，所述的PLC控制器包括內(nèi)部CPU單元、指令及資料內(nèi)存單元、輸入輸出單元、電源模組單元和數(shù)字模擬單元。
[0015]優(yōu)選地，所述的變頻調(diào)速器和定速調(diào)功器分別在PLC控制器的控制下，根據(jù)磁場(chǎng)分量和力矩分量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)速、調(diào)功信號(hào)合成。
[0016]優(yōu)選地，所述的信號(hào)合成驅(qū)動(dòng)輸出電路將合成調(diào)速、調(diào)功信號(hào)進(jìn)行輸出。
[0017]優(yōu)選地，所述的PLC控制器上還連接有顯示觸摸屏，可以將控制指令隨時(shí)加載到PLC控制器內(nèi)儲(chǔ)存與執(zhí)行。
[0018]由于是開環(huán)控制，當(dāng)加減速時(shí)間設(shè)置不當(dāng)或有沖擊性負(fù)載時(shí)會(huì)引起過電流跳閘。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，三相節(jié)電裝置中設(shè)置了免跳閘模塊。該模塊能根據(jù)所計(jì)算出的定子電流幅值來調(diào)整同步頻率，從而使得定子電流不再超過設(shè)定的上限值。當(dāng)電機(jī)的電流幅值超過設(shè)定的跳閘限值時(shí)，免跳閘功能通過迅速降低同步頻率從而避免過電流跳閘。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理是:它主要由PLC控制器及電子元件構(gòu)建的三相節(jié)電控制系統(tǒng)，利用電流互感器對(duì)運(yùn)行負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤偵測(cè)，通過解耦算法分解，由PLC內(nèi)部的CPU運(yùn)算中心及調(diào)功系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)分析運(yùn)算，合成輸出波形，通過調(diào)功調(diào)速執(zhí)行系統(tǒng)改變電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，動(dòng)態(tài)適時(shí)調(diào)整供給電動(dòng)機(jī)電能，為電動(dòng)機(jī)和電源實(shí)現(xiàn)智能化的能量供給提供一個(gè)數(shù)字平臺(tái)，克服了無閉環(huán)反饋的自控系統(tǒng)不能根據(jù)電動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)荷率而設(shè)置節(jié)電控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)電目的。
[0020]在工作過程中，安裝在在電動(dòng)機(jī)電源回路上的電流互感器對(duì)電動(dòng)機(jī)