專利名稱：一種電機(jī)多頭快速切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及具備切換電路或電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電機(jī)切換裝置。
背景技術(shù)：
水泵、風(fēng)機(jī)之類的電動(dòng)機(jī)是各工礦企業(yè)中的常用設(shè)備，其使用量較大，是耗電大戶，如將這部分進(jìn)行有效地節(jié)電則具有舉足輕重的作用。由于電動(dòng)機(jī)一般是在額定的功率下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的，其轉(zhuǎn)速不可調(diào)，電動(dòng)機(jī)只能在開或停兩種狀態(tài)下，即使當(dāng)熱負(fù)荷很小的時(shí)候，也必須開啟，電動(dòng)機(jī)的功耗遠(yuǎn)大于實(shí)際負(fù)載的需要，從而造成不必要的能耗。例如，實(shí)際負(fù)載只需要I. 2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量就足夠時(shí)，也必須開兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，因此，其中0. 8臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量的功耗是白白浪費(fèi)了。另外，對(duì)于大中型工廠高峰時(shí)期用電和低峰時(shí)間用電相差懸殊，如果用統(tǒng)一的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，勢(shì)必導(dǎo)致電力的白白浪費(fèi)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是要解決上述不足，提供一種電機(jī)多頭快速切換裝置，用來切換電路或電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使電機(jī)輸出功率與實(shí)時(shí)負(fù)載匹配，降低電機(jī)損耗，達(dá)到節(jié)電、保護(hù)電機(jī)的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種電機(jī)多頭快速切換裝置，包括用于電機(jī)機(jī)組三相電壓、三相電流和電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器與DSP中央處理器的輸入端連接，所述DSP中央處理器的輸出端經(jīng)通用接口與若干個(gè)接觸器連接，所述接觸器與其相對(duì)應(yīng)的電機(jī)機(jī)組連接，所述電機(jī)機(jī)組經(jīng)信號(hào)線將信號(hào)輸入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。所述DSP中央處理器采用DSPIC33FJ64GP706芯片。所述DSP中央處理器對(duì)電機(jī)機(jī)組切換和保護(hù)包括下述步驟a).機(jī)器當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)判斷，當(dāng)前電機(jī)在高速或者低速狀態(tài)下運(yùn)行，或者運(yùn)行的是高速機(jī)組或者低速機(jī)組以及其他機(jī)組判斷；b).機(jī)器當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)切換，切換當(dāng)前電機(jī)的不同運(yùn)行速度，或者在不同機(jī)組之間進(jìn)行切換，或者切換運(yùn)行機(jī)組的運(yùn)行部分；c).切換過程判斷，在切換過程中自動(dòng)判斷是否切換成功，如果切換過程中失敗，將提示失敗內(nèi)容并進(jìn)行對(duì)失敗過程予以修正，并在切換過程中對(duì)機(jī)組予以保護(hù)；d).對(duì)運(yùn)行中機(jī)組進(jìn)行保護(hù)，運(yùn)行過程中電壓電流數(shù)據(jù)被返回到控制器內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，運(yùn)行中的機(jī)組出現(xiàn)各種故障時(shí)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算過的電壓電流數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)正在運(yùn)行時(shí)的機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)；e).自動(dòng)切換，運(yùn)行過程中，根據(jù)預(yù)設(shè)的固定時(shí)間，或者預(yù)設(shè)的條件，自動(dòng)切換運(yùn)行機(jī)組，當(dāng)機(jī)組故障無法實(shí)時(shí)修復(fù)時(shí)，自動(dòng)切換故障機(jī)組；f).切換方式選定，可根據(jù)預(yù)定過程進(jìn)行切換。本實(shí)用新型工作原理A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器先是對(duì)當(dāng)前的電機(jī)機(jī)組三相電壓、三相電流和電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，經(jīng)DSP中央處理器實(shí)時(shí)計(jì)算判定機(jī)組的運(yùn)行情況，根據(jù)預(yù)設(shè)的固定時(shí)間或預(yù)設(shè)的條件，控制通用接口與若干個(gè)接觸器之間的接通或斷開，達(dá)到自動(dòng)切換電機(jī)的目的?；蛘唑?qū)動(dòng)接觸器高速觸點(diǎn)、低速觸點(diǎn)或關(guān)閉觸點(diǎn)的接通或斷開，達(dá)到切換電機(jī)的高速運(yùn)行、低速運(yùn)行狀態(tài)及切斷電源。只有當(dāng)切換失敗，或運(yùn)行中的機(jī)組出現(xiàn)各種故障時(shí)，接觸器閉合觸點(diǎn)接通，切斷電機(jī)的電源，對(duì)正在運(yùn)行中的電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。其中，切換裝置可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)切換的時(shí)間或條件進(jìn)行修正或調(diào)整，并可以自動(dòng)運(yùn)行切換或者手動(dòng)進(jìn)行切換。綜上所述，本裝置可對(duì)電機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓、電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、計(jì)算，控制通用接口與若干個(gè)接觸器之間切換，從而切換電機(jī)；或者驅(qū)動(dòng)接觸器的高速觸點(diǎn)、低速觸點(diǎn)切換電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)行的機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，還可以自動(dòng)切斷電源實(shí)時(shí)進(jìn)行保護(hù)。由上述技術(shù)方案可知通過降低電機(jī)轉(zhuǎn)速來降低電機(jī)的輸出功率，使其輸出功率與實(shí)時(shí)負(fù)載匹配，降低電機(jī)的銅損和鐵損，提高電機(jī)的功率因數(shù)，改善電機(jī)的起動(dòng)和停機(jī)性能，并且可以減少電機(jī)損耗，從而達(dá)到節(jié)電，一般有30% 40%的節(jié)電率，其節(jié)電效果顯著；并降低電機(jī)的噪音、延長(zhǎng)其使用壽命。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型電路接觸器的原理圖；圖中1-A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，2-DSP中央處理器，3_通用接口，4_接觸器，4. 1_高速觸點(diǎn)，4. 2-關(guān)閉觸點(diǎn)，4. 3-低速觸點(diǎn)，5-電機(jī)機(jī)組。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖I所示的電路結(jié)構(gòu)框圖，一種電機(jī)多頭快速切換裝置，包括用于對(duì)電機(jī)機(jī)組5的三相電壓、三相電流和電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器I，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器I與采用DSPIC33FJ64GP706芯片的DSP中央處理器2的輸入端連接，所述DSP中央處理器2的輸出端經(jīng)通用接口 3與三個(gè)接觸器4連接，接觸器4A、接觸器4B與接觸器4C分別與其相對(duì)應(yīng)的電機(jī)機(jī)組5中的電機(jī)5A、電機(jī)5B、電機(jī)5C連接，電機(jī)5A、電機(jī)5B、電機(jī)5C經(jīng)信號(hào)線將信號(hào)再輸入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器I。實(shí)施例二如圖2所示的接觸器的原理圖，DSP中央處理器通過通用接口控制接觸器4的高速觸點(diǎn)4. I、低速觸點(diǎn)4. 3與關(guān)閉觸點(diǎn)4. 2，對(duì)電機(jī)的高速運(yùn)行狀態(tài)、低速運(yùn)行狀態(tài)與電路閉合開關(guān)進(jìn)行切換連接。達(dá)到對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，而當(dāng)切換失敗，或電機(jī)出現(xiàn)各種故障時(shí)，接通接觸器的關(guān)閉觸點(diǎn)4. 2，切斷電機(jī)的電源，對(duì)正在運(yùn)行中的電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。實(shí)施例三DSP中央處理器對(duì)電機(jī)機(jī)組切換和保護(hù)按下述步驟進(jìn)行I.機(jī)器當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)判斷，當(dāng)前電機(jī)在高速或者低速狀態(tài)下運(yùn)行，或者運(yùn)行的是高速機(jī)組或者低速機(jī)組以及其他機(jī)組判斷。2.機(jī)器當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)切換，切換當(dāng)前電機(jī)的不同運(yùn)行速度，或者在不同機(jī)組之間進(jìn)行切換甚至切換運(yùn)行機(jī)組的運(yùn)行部分。3.切換過程判斷，在切換過程中自動(dòng)判斷是否切換成功，如果切換過程中失敗，將提示失敗內(nèi)容并進(jìn)行對(duì)失敗過程予以修正，并在切換過程中對(duì)機(jī)組予以保護(hù)。該步驟可預(yù)先設(shè)定，自動(dòng)運(yùn)行。4.對(duì)運(yùn)行中機(jī)組進(jìn)行保護(hù)，其運(yùn)行過程中電壓電流數(shù)據(jù)會(huì)被返回到控制器內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，運(yùn)行中的機(jī)組出現(xiàn)各種故障時(shí)，控制器將會(huì)根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算過的電壓電流數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)正在運(yùn)行時(shí)的機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。5.自動(dòng)切換，在運(yùn)行過程中，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的固定時(shí)間，或者預(yù)設(shè)的條件，自動(dòng)切換運(yùn)行機(jī)組，當(dāng)機(jī)組故障無法實(shí)時(shí)修復(fù)時(shí)，自動(dòng)切換故障機(jī)組。6.切換方式選定，可根據(jù)預(yù)定過程進(jìn)行切換。采用上述是步驟進(jìn)行切換機(jī)器，或者機(jī)器狀態(tài)，機(jī)器運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，在運(yùn)行的機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)刻，實(shí)時(shí)進(jìn)行保護(hù)。其中也可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)每步進(jìn)行修正可調(diào)整。都可以自動(dòng)運(yùn)行或者用戶手動(dòng)進(jìn)行。實(shí)施例四鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)配置兩臺(tái)軸流式動(dòng)調(diào)送風(fēng)機(jī)，其送風(fēng)機(jī)電機(jī)的額定功率下的轉(zhuǎn)速為1490r/min。將本實(shí)用新型的電機(jī)切換裝置與這兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)的電機(jī)與電源連接，提前將送風(fēng)機(jī)電機(jī)級(jí)數(shù)設(shè)定為4/6極，轉(zhuǎn)速為1488/990r/min，額定功率為710kw/560kw。A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器將兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)的電機(jī)機(jī)組三相電壓、三相電流和電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換發(fā)送給DSP中央處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，判定兩電機(jī)的運(yùn)行情況，控制通用接口驅(qū)動(dòng)與電機(jī)連接的接觸器的接通或斷開，達(dá)到自動(dòng)切換電機(jī)機(jī)組的目的。如達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速為1488r/min的條件后，通用接口接通與高速送風(fēng)機(jī)電機(jī)連接的接觸器，啟動(dòng)高速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；同理，達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速為990r/min的條件后，通用接口接通與低速送風(fēng)機(jī)電機(jī)的接觸器，啟動(dòng)低速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣就能實(shí)現(xiàn)在電機(jī)不停機(jī)的情況下進(jìn)行兩種電機(jī)之間自動(dòng)相互切換。以上實(shí)施例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)多頭快速切換裝置，其特征在于包括用于電機(jī)機(jī)組三相電壓、三相電流和電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(I )，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(I)與DSP中央處理器(2 )的輸入端連接，所述DSP中央處理器(2 )的輸出端經(jīng)通用接口( 3 )與若干個(gè)接觸器(4)連接，所述接觸器(4)與其相對(duì)應(yīng)的電機(jī)機(jī)組(5)連接，所述電機(jī)機(jī)組(5)經(jīng)信號(hào)線將信號(hào)輸入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)多頭快速切換裝置，其特征在于所述DSP中央處理器(2)采用 DSPIC33FJ64GP706 芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電機(jī)多頭快速切換裝置，包括用于電機(jī)機(jī)組三相電壓、三相電流和電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1)，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1)與DSP中央處理器(2)的輸入端連接，所述DSP中央處理器(2)的輸出端經(jīng)通用接口(3)與若干個(gè)接觸器(4)連接，所述接觸器(4)與其相對(duì)應(yīng)的電機(jī)機(jī)組(5)連接，所述電機(jī)機(jī)組(5)經(jīng)信號(hào)線將信號(hào)輸入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1)。本裝置提高了電機(jī)的功率因、改善電機(jī)性能、降低電機(jī)的噪音、延長(zhǎng)其使用壽命，達(dá)到節(jié)電與保護(hù)電機(jī)的目的。
文檔編號(hào)H02H7/08GK202455304SQ20122007591
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者吳鵬, 張國(guó)勇, 王川, 胡煒 申請(qǐng)人:安徽徽電科技股份有限公司