專利名稱：電機空耗節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于一種電動機在空載運行時自動切斷電源的節(jié)電裝置。
目前，工礦企業(yè)及其它場合大量使用的斷續(xù)工作方式與短時工作方式的三相交流電動機在空載運行時，無人切斷電動機電源，造成電能大量浪費。
本實用新型目的在于使斷續(xù)工作方式與短時工作方式的三相交流電動機在空載運行時自動切斷該電動機電源，使電能得到節(jié)約。
本實用新型電動機空耗節(jié)電器，其特征在于不要外接任何傳感器，整體裝置在小控制合內(nèi)，起動按扭、停止按扭及工作指標燈裝在盒面上這是本實用新型特點之一。
起動電動機后和電動機由負載運行狀態(tài)進入空載運行狀態(tài)后均有保持電動機空載運行一段時間的雙向延時作用。便于操作人員短時間處理問題后立即使電動機投入帶負載運行狀態(tài)。只有當電動機空載運行超過雙向延時的時間范圍后，立即將電動機電源切除。另有繼電器觸頭動作防抖電路。這是本實用新型特點之二。
本實用新型的解決方案，可以進一步用如下附圖進行說明。
附

圖1是電機空耗節(jié)電器的電信號取出對應的波形原理圖。
附圖2是電機空耗節(jié)電器電路原理圖。
如圖1所示，三相正弦交流電中任意兩相間的電壓U的反相電壓－U波形與所剩下的另一相的電流I波形(其中11和12分別為電動機負載運行狀態(tài)和空載運行狀態(tài)時的I波形，－I1和－I2為I1、I2的反相電流波形)相交的面積(或三相正弦交流電中任意一相電流I的反相電流－I波形和所剩下的另兩相之間的電壓U波形相交的面積)大小(如圖1中陰影區(qū)域)是由三相交流電動機的所帶的負載大小狀態(tài)來決定的。當三相交流電動機帶上一定負載運行時，電流11的波形與電壓－U波形相交的面積(或－I1波形與U波形相交的面積)較大。此時由圖2看出I1(或－I1)經(jīng)電流互感器B2、二極管D2送到N型晶體管BG2基極的代表電流信號的半波電壓(其中D2用來阻止I1或－I1信號的另一半波電壓送到三極管BG2基極)與－U(或U)經(jīng)變壓器B1、全橋NO交流端及二極管D1送到BG2集電極的代表電壓－U(或U)信號的半波電壓同時作用于BG2后使電阻R2兩端電壓升高，經(jīng)電容C5、電阻R3、電容C6、電阻R4濾波后得到的直流電壓作用于555集成電路IC2的2腳，足以使IC2的3腳輸出低電平，使繼電器J得電，使接觸器C得電，使電動機YD維持其帶負載運行狀態(tài)。當電動機YD空載(或電動機帶上很輕負載)時，則代表12(或－12)的半波電流的電壓與代表－U(或U)的半波電壓信號波形同時作用于BG2，使R2兩端電壓變低，經(jīng)R2、C5、R3、C6、R4作用于IC2的2腳直流電壓不足以使IC2的3腳維持其低電平，而變?yōu)楦唠娖?，使繼電器J失電，電動機斷電。
整個工作過程為按下起動QD按鈕，接觸器C得電，電動機工作，同時變壓器B1得電，通過全橋ND整流及電容C1、C2濾波，使IC1集成電路7812輸出12伏直流電壓，由P型晶體管BG1、電阻R1、電容C4、二極管D5組成第一延時電路，使BG1導通，使IC2的2腳得到高電平，使其3腳輸出低電平，使繼電器J得電，由J動合觸頭J維持接觸器線圈得電，如此時電動機空載運行(或很輕的負載)則經(jīng)過一段延時，電容C4充滿電時BG1截止，IC2的2腳電平不足以使IC2的3腳輸出低電平，繼電器J失電使電動機斷電，電動機停止。如果在延時時間范圍內(nèi)，電動機加上負載，則即使延時結(jié)束，IC2的2腳仍然大于4伏臨界直流電平，繼電器J仍得電，電動機繼續(xù)帶負載運行，一但電動機脫開負載進入空轉(zhuǎn)(含很輕的負載)運行時，由于電動機在帶負載運行時，電容C5、C6充有一定的電荷，電動機進入空載(含很輕負載)時，R2兩端電壓下降，而C6兩端電壓不能突變，仍然提供使IC2的2腳大于4伏電平，使繼電器J維持得電，電動機仍然維持空轉(zhuǎn)(含很輕負載)運行，此時C6經(jīng)R3、R2到地放電，經(jīng)過一段延時后，使IC2的2腳電平小于臨界4伏電平，使其3腳輸出高電平，繼電器J失電，接觸器C失電，電動機失電，整個節(jié)電器裝置也斷電，達到節(jié)電目的。這里C7是防止繼電器J通斷電時觸頭抖動之用。
現(xiàn)在我國用于解決電動機空耗節(jié)電的技術(shù)有如下幾種(一)為行程開關節(jié)電裝置，它是利用機械離合器，在電動機帶負載工作時，離合器與行程開關相互作用使電動機得電運行，當電動機進入空載狀態(tài)，同時離合器作用于行程開關，使電動機斷電，達到節(jié)電目的。(二)為電磁開關，利用機械動作使磁鐵作用于干簧管工作，使電動機空載斷電。以上兩種都離不開與機械配合，并且都把傳感器固定在機械上，這樣容易造成機械維修時碰斷電線，給安全操作帶來諸多不便，特別是這些裝置不能提供電動機剛帶負載時足夠的動力，使機械出毛病及產(chǎn)品出問題。本節(jié)電器與以上兩種比較有以下優(yōu)點由于采用雙向延時電路在間隔很短的時間內(nèi)電動機仍然空轉(zhuǎn)，給操作帶來方便，而且?guī)ж撦d時，不會出現(xiàn)電動機動力不夠問題。其二，因無外接傳感器，不存在碰斷電線及安全操作問題。
實現(xiàn)本節(jié)電器的最好方式是將圖2中的電路對應原件組裝成產(chǎn)品，用于工業(yè)生產(chǎn)中的斷續(xù)工作方式及短時工作方式的電動機控制設備上，節(jié)約大量電能。
權(quán)利要求1.電機空耗節(jié)電器，其特征在于代表電動機運行狀態(tài)的三相交流電中任意一相電流I波形與所剩的另兩相間的電壓U的反相電壓一U波形(或三相交流電中任意兩相電壓U與所剩的另一相的電流I的反相電流一I)相交的面積變化轉(zhuǎn)變?yōu)樵赗2兩端的電壓信號變化的電路結(jié)構(gòu)由變壓器B1的次級一端連接二極管D1陽極，D1陰極連接N型晶體管BG2集電極，N型晶體管BG2發(fā)射極連接電阻R2，R2另一端連接到直流電源地，N型晶體管BG2基極和發(fā)射極與二極管D2及電流互感器B2次級并聯(lián)，其控制電路由電阻R2和電容C5并聯(lián)，C5正極與電阻R3連接，R3另一端連接到電容C6正極，電容C6負極接直流電源地，電容C6正極連接電阻R4，R4另一端連接到集成電路IC2的2腳與電阻R6，R6另一端連接P型晶體管BG1集電極，BG1基極連接電阻R1，發(fā)射極連接電源正極，電阻R1另一端連接電容C4正極與二極管D5陽極，D5陰極連接電源12伏正端，電容C7與繼電器線圈J并聯(lián)，C7正極連接電源正端，負極連接集成電路IC2的3腳。
專利摘要本實用新型提供了一種電動機空耗時自動切斷電動機電源的裝置。達到節(jié)電目的。本實用新型電路構(gòu)造特征是利用三相交流電中任意一相的電流波形與另二相間電壓波形相交面積大小隨電機負載變化的原理，由電流互感器和變壓器取出代表該面積變化的電信號，經(jīng)控制與延時電路處理后，使電動機空載斷電，帶負載正常運行，不需外接傳感器，電路整體裝入控制盒內(nèi)。
文檔編號H02H7/08GK2084244SQ9022411
公開日1991年9月4日 申請日期1990年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月19日
發(fā)明者冒愛國 申請人:冒愛國