一種驅(qū)電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種驅(qū)電器，包括驅(qū)動(dòng)電路板以及外圍電路，外圍電路與驅(qū)動(dòng)電路板均與電機(jī)的引線連接，外圍電路包括無功補(bǔ)償電路以及可控硅開關(guān)，可控硅開關(guān)的第一端連接電機(jī)的引線，第二端連接無功補(bǔ)償電路；驅(qū)動(dòng)電路板具有電壓檢測端、電流檢測端以及可控硅控制端，電壓檢測端與電機(jī)的引線連接以檢測電壓，電流檢測端與電感器連接，電感器與無功補(bǔ)償電路發(fā)生互感以檢測電流，驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)檢測電壓以及檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合。本發(fā)明針對電機(jī)進(jìn)行電流補(bǔ)償，降低視在功率，降低單位耗電量，并且可以直接應(yīng)用在采用軟啟動(dòng)方式和直接啟動(dòng)方式的電機(jī)上，也無需增加其他額外設(shè)備。
【專利說明】
一種驅(qū)電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及功率補(bǔ)償設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種驅(qū)電器。
【背景技術(shù)】
[0002]交流異步電動(dòng)機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及其他領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。目前，我國交流異步電動(dòng)機(jī)的年耗電量約占工業(yè)耗電量的80%以上。
[0003]交流異步電動(dòng)機(jī)是一種多參數(shù)、強(qiáng)耦合的嚴(yán)重非線性被控對象，其精確數(shù)學(xué)模型很難獲得，還會受工作溫度，老化等因素的影響，因此，實(shí)際工作中，大部分交流異步電機(jī)的負(fù)載往往處于變化狀態(tài)。交流異步電機(jī)設(shè)計(jì)是以額定工況下效率最優(yōu)為原則，但在輕載或空載狀態(tài)下的非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，會因電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)變小、效率降低而導(dǎo)致大量的電能浪費(fèi)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高交流異步電機(jī)的電能使用效率，通常使用更換高效能電機(jī)的方法。這種方法投資大，改造繁瑣，工期長，大多數(shù)企業(yè)無力實(shí)施或無法回收成本而不能實(shí)施。
[0005]因此，需要一種新的驅(qū)電器，來克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種驅(qū)電器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能適應(yīng)電機(jī)的軟啟動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)等特殊工作狀態(tài)的問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種驅(qū)電器，包括驅(qū)動(dòng)電路板以及外圍電路，所述外圍電路與所述驅(qū)動(dòng)電路板均與電機(jī)的引線連接，所述外圍電路包括無功補(bǔ)償電路以及可控硅開關(guān)，所述可控硅開關(guān)的第一端連接所述電機(jī)的引線，第二端連接所述無功補(bǔ)償電路；所述驅(qū)動(dòng)電路板具有電壓檢測端、電流檢測端以及可控硅控制端，所述電壓檢測端與所述電機(jī)的引線連接以檢測電壓，所述電流檢測端與電感器連接，所述電感器與所述無功補(bǔ)償電路發(fā)生互感以檢測電流，所述驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)所述檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合。
[0008]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有計(jì)時(shí)端，用于與計(jì)時(shí)器連接。
[0009]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)所述檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合具體為:將所述檢測電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，若大于所述電壓閾值，則控制所述可控硅開關(guān)閉合;將所述檢測電流與預(yù)設(shè)的電流閾值比較，若大于所述電流閾值，則控制所述可控硅開關(guān)斷開。
[0010]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)所述檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合具體為:將所述檢測電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，若大于所述電壓閾值，則在經(jīng)過預(yù)設(shè)的計(jì)時(shí)時(shí)間后，控制所述可控硅開關(guān)閉合。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述電機(jī)的引線包括三根火線以及一根地線，所述可控硅開關(guān)包括A相開關(guān)、B相開關(guān)以及C相開關(guān)，分別與所述電機(jī)的三根火線連接;所述驅(qū)動(dòng)電路板的電壓檢測端分別與所述電機(jī)的兩根火線連接;所述無功補(bǔ)償電路具有三個(gè)接入點(diǎn)，分別與所述A相開關(guān)、B相開關(guān)以及C相開關(guān)連接。
[0012]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有溫度檢測端以及風(fēng)扇。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有復(fù)位端。
[0014]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有差分放大電路。
[0015]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有穩(wěn)壓器。
[0016]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有ARM處理器。
[0017]本發(fā)明通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路板和可控硅開關(guān)，來提供一種可以通過驅(qū)動(dòng)電路板檢測電機(jī)的電參數(shù)，并控制可控硅開關(guān)進(jìn)行電流補(bǔ)償?shù)男碌脑O(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)效果是，可以僅針對電機(jī)進(jìn)行智能電流補(bǔ)償，不需要對整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償，避免電網(wǎng)出現(xiàn)電壓波動(dòng);通過設(shè)置邏輯程序來實(shí)現(xiàn)電流補(bǔ)償?shù)木彌_作用，防止電流突增對負(fù)載造成損傷;可以針對不同的負(fù)載配備參數(shù)不同的驅(qū)電器，不同于現(xiàn)有技術(shù)的無差別補(bǔ)償，在實(shí)際使用中更加靈活、便捷，并可以最大程度降低電機(jī)所需視在功率，降低回路損耗。
[0018]通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
【附圖說明】
[0019]被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)電器的原理示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)電器的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)電器的工作流程圖。
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)電器的穩(wěn)壓器電路結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)電器的差分放大器電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0026]以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0027]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
[0028]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
[0029]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0030]如圖1所示，驅(qū)電器包括驅(qū)動(dòng)電路板ARM以及外圍電路，外圍電路與驅(qū)動(dòng)電路板均與電機(jī)的引線L連接，外圍電路包括無功補(bǔ)償電路Cl以及可控硅開關(guān)KT，可控硅開關(guān)KT的第一端連接電機(jī)的引線L，第二端連接無功補(bǔ)償電路Cl;驅(qū)動(dòng)電路板ARM具有電壓檢測端、電流檢測端以及可控硅控制端，電壓檢測端與電機(jī)的引線L連接以檢測電壓，電流檢測端與電感器LD連接，電感器LD與無功補(bǔ)償電路Cl發(fā)生互感以檢測電流，驅(qū)動(dòng)電路板ARM根據(jù)檢測電壓以及檢測電流控制可控硅開關(guān)KT進(jìn)行斷開或閉合。
[0031]驅(qū)動(dòng)電路板還具有計(jì)時(shí)端，用于與計(jì)時(shí)器連接，計(jì)時(shí)器用于在驅(qū)動(dòng)電路板控制可控硅開關(guān)進(jìn)行延時(shí)閉合，延時(shí)的時(shí)長即為計(jì)時(shí)器預(yù)設(shè)的值，這樣可以起到軟啟動(dòng)的效果。
[0032]驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合具體為:將檢測電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，若大于電壓閾值，則控制可控硅開關(guān)閉合;將檢測電流與預(yù)設(shè)的電流閾值比較，若大于電流閾值，則控制所述可控硅開關(guān)斷開。
[0033]在加入了計(jì)時(shí)器進(jìn)行軟啟動(dòng)后，上述過程變?yōu)?將所述檢測電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，若大于所述電壓閾值，則在經(jīng)過預(yù)設(shè)的計(jì)時(shí)時(shí)間后，控制所述可控硅開關(guān)閉合。
[0034]驅(qū)動(dòng)電路板還可以具有溫度檢測端以及風(fēng)扇，用于檢測電機(jī)的溫度并為其散熱。
[0035]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的驅(qū)電器如圖2所示，其中L1、L2、L3、N為電機(jī)的四根引線。驅(qū)動(dòng)電路板的電源輸入端J8通過開關(guān)電源Ul了連接到電機(jī)的引線L3和L2，電源檢測端Jl檢測電壓，計(jì)時(shí)端J4與計(jì)時(shí)芯片U2連接，電源復(fù)位端J3與復(fù)位鍵SKl連接，風(fēng)扇控制端J2與風(fēng)扇電機(jī)Ml連接。驅(qū)動(dòng)電路板還具有A相可控硅控制端J5、B相可控硅控制端J6以及C相可控硅控制端J7，其引腳如圖所示，分別連接到A相可控硅開關(guān)KTl，B相可控硅開關(guān)KT2以及C相可控硅開關(guān)KT3的相應(yīng)引腳。三個(gè)可控硅開關(guān)KT1、KT2、KT3—端分別通過熔斷器FU1、FU2、FU3與電機(jī)引線連接，另一端分別與無功補(bǔ)償電路CI的三個(gè)接入點(diǎn)連接。同時(shí)，電感器LDl、LD2、LD3在可控硅開關(guān)與無功補(bǔ)償電路的連接線處發(fā)生互感，得到的互感信號輸入到電流互感器端J9中，通過驅(qū)動(dòng)電路板內(nèi)部的差分放大電路進(jìn)行放大并檢測。熔斷器可以防止在三相電流過大時(shí)對可控硅開關(guān)或負(fù)載造成損害。
[0036]下面結(jié)合圖2和圖3說明本發(fā)明的驅(qū)電器的具體工作過程:
[0037]開關(guān)電源Ul為驅(qū)動(dòng)電路板提供24V直流電源，然后驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行自檢，如果自檢結(jié)果異常，則點(diǎn)亮故障指示燈，如果自檢結(jié)果正常，將故障指示燈熄滅，并開始檢測散熱片溫度，決定是否開啟風(fēng)扇進(jìn)行散熱，并在溫度過高時(shí)，斷開可控硅開關(guān)并點(diǎn)亮異常關(guān)斷可控硅指示燈。然后通過電源檢測端Jl進(jìn)行線電壓檢測，通常負(fù)載的工作電壓為380V，本方案將360V作為檢測閾值，即考慮到線電壓逐漸升高的過程，進(jìn)行提前檢測，如果線電壓達(dá)到360V說明電壓可能繼續(xù)升高至380V，之后檢測可控硅開關(guān)是否開啟，在本發(fā)明中，可控硅開關(guān)用于控制無功補(bǔ)償電路的通斷，即可控開關(guān)開啟時(shí)，無功補(bǔ)償電路可以通過驅(qū)動(dòng)電路板對負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償。如果可控硅開關(guān)未開啟，則控制計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)60秒后將可控硅開關(guān)開啟。之所以需要通過計(jì)時(shí)器協(xié)助啟動(dòng)可控硅開關(guān)，是考慮到負(fù)載可能未達(dá)到工作電壓，需要在60秒的緩沖時(shí)間之后進(jìn)行補(bǔ)償。在可控硅開啟后，檢測線電壓是否低于340V，若線電壓低于340V，則表示負(fù)載的電壓距離正常的工作電壓有較大差距，不需要進(jìn)行電壓補(bǔ)償，此時(shí)將可控硅開關(guān)關(guān)閉。如果線電壓大于340V，但是每相電流差距大于5A，說明此時(shí)電流波動(dòng)，電機(jī)可能會因此出現(xiàn)損傷，因此此時(shí)關(guān)閉可控硅開關(guān)以保護(hù)電機(jī)。其中，對電機(jī)引腳的電流檢測通過電感器LD1、LD2、LD3的互感作用傳輸?shù)津?qū)動(dòng)電路板的相應(yīng)引腳出進(jìn)行檢測。
[0038]從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的驅(qū)電器是直接接在負(fù)載的線路上的，不同于現(xiàn)有技術(shù)中需要在配電箱進(jìn)行電流補(bǔ)償?shù)姆桨福⑶铱梢暂^為智能地通過檢測電機(jī)線路上的電壓和電流判斷此時(shí)電機(jī)是否需要進(jìn)行補(bǔ)償，從而控制可控硅開關(guān)間接控制電容補(bǔ)償電路對電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償，一方面避免了在補(bǔ)償時(shí)使電網(wǎng)出現(xiàn)電壓波動(dòng)，另一方面可以針對不同的負(fù)載配備參數(shù)不同的驅(qū)電器，不同于現(xiàn)有技術(shù)的無差別補(bǔ)償，在實(shí)際使用中更加靈活、便捷。
[0039]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與實(shí)施方式一不同之處是，驅(qū)動(dòng)電路板還包括差分放大器，差分放大器的輸入端即為電流互感器端，作用是將檢測到的電流放大，便于檢測。差分放大器的電路結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。
[0040]其他部件以及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0041 ]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與實(shí)施方式一或二的不同之處是，驅(qū)動(dòng)電路板還包括復(fù)位端，復(fù)位端連接有復(fù)位按鍵，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路板發(fā)生故障時(shí)可通過復(fù)位鍵進(jìn)行復(fù)位操作。
[0042]其他部件以及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0043]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與實(shí)施方式一至三之一的不同之處是，ARM處理器為STM32103C8T6芯片，可控硅開關(guān)為SKKT106/16E芯片，穩(wěn)壓器為LM2576芯片，穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)如圖4所示。。
[0044]其他部件以及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0045]以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)的技術(shù)改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驅(qū)電器，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)電路板以及外圍電路，所述外圍電路與所述驅(qū)動(dòng)電路板均與電機(jī)的引線連接，所述外圍電路包括無功補(bǔ)償電路以及可控硅開關(guān)，所述可控硅開關(guān)的第一端連接所述電機(jī)的引線，第二端連接所述無功補(bǔ)償電路;所述驅(qū)動(dòng)電路板具有電壓檢測端、電流檢測端以及可控硅控制端，所述電壓檢測端與所述電機(jī)的引線連接以檢測電壓，所述電流檢測端與電感器連接，所述電感器與所述無功補(bǔ)償電路發(fā)生互感以檢測電流，所述驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)所述檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有計(jì)時(shí)端，用于與計(jì)時(shí)器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)所述檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合具體為:將所述檢測電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，若大于所述電壓閾值，則控制所述可控硅開關(guān)閉合;將所述檢測電流與預(yù)設(shè)的電流閾值比較，若大于所述電流閾值，則控制所述可控硅開關(guān)斷開。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)所述檢測電壓以及所述檢測電流控制可控硅開關(guān)進(jìn)行斷開或閉合具體為:將所述檢測電壓與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較，若大于所述電壓閾值，則在經(jīng)過預(yù)設(shè)的計(jì)時(shí)時(shí)間后，控制所述可控硅開關(guān)閉合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述電機(jī)的引線包括三根火線以及一根地線，所述可控硅開關(guān)包括A相開關(guān)、B相開關(guān)以及C相開關(guān)，分別與所述電機(jī)的三根火線連接;所述驅(qū)動(dòng)電路板的電壓檢測端分別與所述電機(jī)的兩根火線連接;所述無功補(bǔ)償電路具有三個(gè)接入點(diǎn)，分別與所述A相開關(guān)、8相開關(guān)以及C相開關(guān)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有溫度檢測端以及風(fēng)扇。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有復(fù)位端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有差分放大電路。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有穩(wěn)壓器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)電器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板還具有ARM處理器。
【文檔編號】H02P23/14GK106026837SQ201610555064
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】安洪剛
【申請人】哈爾濱興亞技術(shù)有限公司