电流控制式电动机节电器制造技术

一种电动机节电器，与小功率单相电动机配套使用。其包括可控硅SCR、电流互感器LH、三极管T1、三极管T2、光耦GE1，电流互感器将电动机的电流Ia转换为对应的电压Ui，电压Ui经整流电路整流后，其波形的下降沿与一基准电压Ug进行比较，产生触发可控硅的脉冲信号，当电动机的功率因数降低时，使可控硅的导通角减小，电动机的端电压降低，电动机的功率因数上升。其节电效果可达20%，另外使用的电子元件较少，降低故障率；节电器的体积可大大缩小，便于安装在电动机的接线盒内，可与电动机一体化。节电器线路的高压部分与低压部分通过耦合传递信号无直接的电连接，在调试低压部分时，避免操作工触电。

【技术实现步骤摘要】
电流控制式电动机节电器
本专利技术涉及一种电动机节电器，其通过调节电动机的端电压，达到节电的目的，可与小功率单相电动机配套使用。
技术介绍
现有的电动机节电器其结构一般包括可控硅、相位检测电路、比较电路、触发电路以及工作电源，其中相位检测电路用来检测供电电压与电动机电流之间的相位，相位检测电路包括电流互感器、降压变压器以及一些电子元件；比较电路将相位信号与一设定值进行比较，触发电路根据比较结果输出触发可控硅的触发信号，工作电源要另外设置，为比较电路、触发电路提供工作电压。这类节电器的结构比较复杂，生产成本高，不利于推广。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种电流控制式电动机节电器，其结构简单，使用的电子元件少，并具有较好的节电效果。本专利技术的技术方案是，一种电流控制式电动机节电器，其包括串接在单相电动机MD供电回路中的双向可控硅SCR、触发双向可控硅导通的触发电路以及启动触发电路工作的启动电路，其特征是，所述的触发电路包括电流互感器LH、三极管T1、三极管T2、光耦GE1，电流互感器LH的初级线圈串接在电动机的供电回路中，电流互感器LH的次级线圈与一桥式整流器QL1的输入端连接，桥式整流器QL1的输出端的负极接地，桥式整流器QL1的输出端的正极通过电阻R1接地，桥式整流器QL1的输出端的正极接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过电阻R2接工作电源的输出端，三极管T1的发射极通过电阻R3接地，三极管T1的集电极接三极管T2的基极，三极管T2的基极通过电阻R5接地，三极管T2的集电极通过电阻R4接工作电源的输出端，三极管T2的发射极接光耦GE1的发光二极管的阳极，光耦GE1的发光二极管的阴极接地，光耦GE1的光电可控硅的一端通过电阻R6接双向可控硅SCR的阳极，光电可控硅的另一端接双向可控硅SCR的控制极；二极管D1的阳极与全波整流器QL1输出端的正极连接，二极管D1的阴极通过电容C1接地，二极管D1的阴极与电容C1之间的连接点为工作电源的输出端。本专利技术的特点是，电流互感器将单相电动机的电流Ia转换为对应的电压，该电压经整流电路整流后形成全波信号电压Ui，其波形的下降沿与一基准电压Ug进行比较，当下降沿低于基准电压时，产生触发可控硅的脉冲信号，当电动机的功率因数降低时，电动机的电流会更滞后，触发可控硅的脉冲信号也会滞后产生，使可控硅的导通角减小，单相电动机的端电压降低，单相电动机的功率因数上升。另外在全波信号电压Ui的后级再设有滤波电路，作为触发电路的工作电源。本专利技术利用电流互感器提供同步信号和触发电路的电源，省去了传统的相位检测电路，使得节电器的电子线路结构大大减化，节电器线路的高压部分与低压部分通过耦合传递信号无直接的电连接，在调试低压部分时，避免操作工触电。附图说明图1为本专利技术的电气原理图。图2为额定负荷时，图1中各相关点的波形图。图3为小负荷时，图1中各相关点的波形图。具体实施方式现结合附图说明本专利技术的具体实施方式。一种电流控制式电动机节电器，其包括串接在单相电动机MD供电回路中的双向可控硅SCR、触发双向可控硅导通的触发电路。所述的触发电路包括电流互感器LH、三极管T1、三极管T2、光耦GE1，电流互感器LH的初级线圈串接在电动机的供电回路中，电流互感器LH的次级线圈与一桥式整流器QL1的输入端连接，桥式整流器QL1的输出端的负极接地，桥式整流器QL1的输出端的正极通过电阻R1接地，桥式整流器QL1的输出端的正极接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过电阻R2接工作电源的输出端，三极管T1的发射极通过电阻R3接地，三极管T1的集电极接三极管T2的基极，三极管T2的基极通过电阻R5接地，三极管T2的集电极通过电阻R4接工作电源的输出端，三极管T2的发射极接光耦GE1的发光二极管的阳极，光耦GE1的发光二极管的阴极接地，光耦GE1的光电可控硅的一端通过电阻R6接双向可控硅SCR的阳极，光电可控硅的另一端接双向可控硅SCR的控制极；二极管D1的阳极与全波整流器QL1输出端的正极连接，二极管D1的阴极通过电容C1接地，二极管D1的阴极与电容C1之间的连接点为工作电源的输出端，工作电源输出的电压VDD可为9V、12V或15V，优选为12V。光耦GE1的型号为TLP160G或TLP525G。三极管T1可为PNP型的硅三极管，为提高形成脉冲的灵敏度可选择PNP型的锗三极管，因为锗三极管的基极电压Ube仅为硅三极管的1/2。三极管T2为NPN型的硅三极管。基准电压Ug经电阻R2、R3对工作电源输出的电压VDD进行分压形成，其电压值为：VDD×R3/(R3+R4)；基准电压Ug施加在三极管T1的发射极，基准电压Ug的波形为直线如图2中曲线3所示，三极管T1基极上的波形为全波整流波形如图2中曲线4所示，当全波整流波形的下降沿或上升沿高于基准电压Ug时，三极管T1导通截止；当全波整流波形的下降沿或上升沿低于于基准电压Ug时，三极管T1导通，三极管T1的集电极电流在电阻R5形成触发脉冲T如图2中曲线5所示。触发脉冲T经三极管T2放大，使光耦GE1的发光二极管有电流通过，光耦GE1的光电可控硅导通触发双向可控硅SCR，双向可控硅SCR的导通区域如图2中曲线6所示。触发脉冲T的宽度与基准电压Ug相关，基准电压Ug越高触发脉冲T的宽度越宽，电阻R3可为一电位器，调节电阻R3的阻值，可改变分压比：R3/(R3+R4)，分压比的变化范围为3/10至7/10，调节电阻R3的阻值，可调节基准电压Ug，使单相电动机在额定负载运行时双向可控硅SCR的导通角接近180度。单相电动机在额定负载运行时，市电的电压u波形如图2中曲线1所示、单相电动机电流波形如图2中曲线2所示，双向可控硅SCR的导通角接近180度如图2中曲线6所示。单相电动机在小负荷运行过程中，功率因数下降，单相电动机的电流波形相对市电的电压u波形（如图3中曲线1所示）右移，触发脉冲T右移，可控硅的导通角减小（如图3中曲线6所示），单相电动机的端电压下降，单相电动机的励磁电流下降，功率因数上升。所述的启动电路可为一按钮，按钮的两端与光耦GE1的光电可控硅两端并联（附图中未画出），当单相电动机接通市电后，按下按钮触发双向可控硅，单相电动机有电流，电流互感器感应出电压，松开按钮节电器进入正常工作状态。作为一种改进所述的启动电路由一全波整流器QL2和一电容C2组成，全波整流器QL2的输入端与光耦GE1的光电可控硅并联，电容C2与全波整流器QL2的输出端并联；其启动原理是，在电动机通电瞬间，电容C3中有充电电流，该充电电流足以触发双向可控硅，由于桥式整流器QL2的反向电阻很大，可认为电容C3只能充电而不能放电，当电容C3充电结束，桥式整流器QL2相当于断路，节电器的进入正常工作状态；充电时间常数与电阻R3的阻值和电容C3的电容量有关，充电时间常数大于10毫秒就能使节电器的进入正常工作状态。本专利技术适用于1KW以下的电阻启动式或电容启动式单相电动机，其节电效果可达20%。另外使用的电子元件较少，降低故障率；节电器的体积可大大缩小，便于安装在电动机的接线盒内，可与电动机一体化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流控制式电动机节电器，其包括串接在单相电动机MD供电回路中的双向可控硅SCR、触发双向可控硅导通的触发电路以及启动触发电路工作的启动电路，其特征是，所述的触发电路包括电流互感器LH、三极管T1、三极管T2、光耦GE1，电流互感器LH的初级线圈串接在电动机的供电回路中，电流互感器LH的次级线圈与一桥式整流器QL1的输入端连接，桥式整流器QL1的输出端的负极接地，桥式整流器QL1的输出端的正极通过电阻R1接地，桥式整流器QL1的输出端的正极接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过电阻R2接工作电源的输出端，三极管T1的发射极通过电阻R3接地，三极管T1的集电极接三极管T2的基极，三极管T2的基极通过电阻R5接地，三极管T2的集电极通过电阻R4接工作电源的输出端，三极管T2的发射极接光耦GE1的发光二极管的阳极，光耦GE1的发光二极管的阴极接地，光耦GE1的光电可控硅的一端通过电阻R6接双向可控硅SCR的阳极，光电可控硅的另一端接双向可控硅SCR的控制极；二极管D1的阳极与全波整流器QL1输出端的正极连接，二极管D1的阴极通过电容C1接地，二极管D1的阴极与电容C1之间的连接点为工作电源的输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种电流控制式电动机节电器，其包括串接在单相电动机MD供电回路中的双向可控硅SCR、触发双向可控硅导通的触发电路以及启动触发电路工作的启动电路，其特征是，所述的触发电路包括电流互感器LH、三极管T1、三极管T2、光耦GE1，电流互感器LH的初级线圈串接在电动机的供电回路中，电流互感器LH的次级线圈与一桥式整流器QL1的输入端连接，桥式整流器QL1的输出端的负极接地，桥式整流器QL1的输出端的正极通过电阻R1接地，桥式整流器QL1的输出端的正极接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过电阻R2接工作电源的输出端，三极管T1的发射极通过电阻R3接地，三极管T1的集电极接三极管T2的基极，三极管T2的基极...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉琴，
申请(专利权)人：高玉琴，
类型：发明
国别省市：江苏,32