专利名称：智能化双控态直流电动机节电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于直流电动机的节电技术领域，尤其适用于各种直流电动机的自控 调压和调节功率输出的一种智能化双控态直流电动机节电装置。
背景技术：
在我国的现代化建设中，直流电动机由于具有调速性能好，启动，制动，过载特式 卧，比较容易控制等优点，而应用在一些对启动、运行和负载特性有特殊要求的工况和场 合，虽然其数量上不如交流电动机那样应用广泛，但其耗电量却同样是电动机能耗总量中 的一个重要组成部分，从分类上，直流电动机可分为他励式直流电动机和自励式直流电动 机；自励式直流电动机又分为并励式直流电动机，串励式直流电动机和复励式直流电动机； 在实际应用中，按照直接电动机的某些结构特点分类，又分为电励磁机械换向式直流电动 机，永磁机械换向式直流电动机，永磁无刷直流电动机等。由于直流电动机的应用必须配备相应的直流电源，这对应的更多应用起到了一定 的限制作用，而且在当前的直流电源的技术发展中还存在着一定的技术难题当待进一步解 决，如直流电源的电压难以平衡，同时也存在着较为实际的功率平衡问题，遗迹滤波不利影 响，如长期运行时其稳定性欠佳，调遣运行时故障率高，调控性能不易掌握，能耗过高等等， 虽然在最新的技术开发中也有采用电容悬浮式多电平度换器加以改善，仪仗电压谐波大量 减少，但其电压不平衡的问题仍没有落实根本解决，尤其在大容量系统中这一问题就更加 突出，虽然采用收联式多电平度器不以更好地解决这一问题，但需要增加更多地扩针结构 和独立直流电源，这更增加了技术上的复杂性，难以大量应用。在现有的条件下解决直流电 动机的节点问题，则必须解决直流电源的电压和动率平衡问题，调遣的稳定性问题遗迹恒 轴逐条件下有共功率流的有效控制技术问题。
发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种智能化双控态直流电动机节电装 置。能够实现直流电动机在调速状态下的节电运行；能够实现在不改变频率的恒定特速条 件下的节电运行，使直流电流的输出功率和直流电机的实际消耗功率达到最佳的能量匹配 效果，从而达到比较显著的节能目标。为实现上述发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案一种智能化双控态直流电动机节电装置，包括在机箱内的上部分布有直流开关、 直流接触器、信息探测器、信息放大器、信息处理放大器、低压直流电源以及显示工作与故 障情况的显示器；在机箱的中部分布有信息控制处理器8、信息数字处理器、中央控制器 CPU、及开关与自动工作控制器；在机箱的下部分布有同步输入器、电磁平衡器、调速控制 器、电磁滤波器、直流功率控制器、计时器、输出接口，以及直流双向自动切换开关I和直流 双向自动切换开关II ；所述两个并接的信息探测器经过两个并接的信息放大器与信息处理 放大器串接，再与中央控制器CPU相连接；所述信息处理放大器通过信息控制处理器与中央控制器CPU相连接，同时信息处理放大器又通过信息数字处理器与中央控制器CPU相连 接；所述中央控制器CPU—接线端通过同步输入器和调速控制器相连接，中央控制器CPU — 接线端单独与直流动率控制器相连接，中央控制器CPU另一接线端单独与计时器相连接； 所述中央控制器CPU的另一接线端分别与显示工作与故障情况的显示器及开关与自动工 作控制器相连接。所述的智能化双控态直流电动机节电装置，中央控制器CPU由电源电路与其想结 合的信息放大电路与放大管基极相连的电压电流控制电路构成。所述的智能化双控态直流电动机节电装置，所述直流双向自动切换开关I通过调 速控制器、电磁滤波器、输出接口电连接构成直流电源在直流电动机处于调速状态下运行 时的功率输出通道。所述的智能化双控态直流电动机节电装置，所述直流双向自动切换开关I通过直 流双向自动切换开关II、直流功率控制器、输出接口电连接，构成直流电动机在勻速运转情 况下对于不同负载的输出连续控制回路。所述的智能化双控态直流电动机节电装置，所述电磁平衡器串接于信息探测器和 直流双向自动切换开关I之间，构成了直流电源的输出功率和电压在不平衡状态去时的平 衡控制通道。所述的智能化双控态直流电动机节电装置，所述直流双向自动切换开关I通过直 流双向自动切换开关II、输出接口构成了直流电源输出的旁路部件。由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下优越性一种智能化双控态直流电动机节电装置，不仅实现了对于直流电动机的调速控 制，而且实现了直流电动机在不调速情况下其负载所需功率的连续耗确调控，使直流电源 的输出动率随直流电动机的其实负载的变化而变化，并达到最佳的能量匹配效果，实现了 直流电动机在上述两种工作状态下的节电运行，而且调速控制器的输出功率经过电路滤波 器的滤波后清楚了谐波的干扰，从而实现了奉实用新型的第三个环节的节能控制。
图1为一种智能化双控态直流电动机节电装置线抅图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。如图1所示，一种智能化双控态直流电动机节电装置，包括在机箱1内的上部分 布有直流开关5、直流接触器6、信息探测器7、信息放大器2、信息处理放大器3、低压直流 电源4以及显示工作与故障的显示器15 ；在机箱1的中部分布有信息控制处理器8、信息数 字处理器9、中央控制器CPU 16、及开关与自动工作控制器17;在机箱1的下部分布有同步 输入器10、电磁平衡器11、调速控制器12、电磁滤波器18、直流功率控制器19、计时器14、 输出接口 20，以及直流双向自动切换开关I 13和直流双向自动切换开关II 21;两个并接 的信息探测器7经过两个并接的信息放大器2与信息处理放大器3串接后，再与中央控制 器CPU 16相连接；所述信息处理放大器3通过信息控制处理器8与中央控制器CPU 16相连接，同时信息处理放大器又通过信息数字处理器9与中央控制器CPU 16相连接；所述中 央控制器CPU 16—接线端通过同步输入器10和调速控制器12相连接，中央控制器CPU 一接线端单独与直流动率控制器19相连接，中央控制器CPU另一接线端单独与计时器14 相连接；所述中央控制器CPU 16的另一接线端分别与显示工作与故障情况的显示器15及 开关与自动工作控制器17相连接。所述中央控制器CPU16由电源电路与其想结合的信息放大电路与放大管基极相 连的电压电流控制电路构成。所述直流双向自动切换开关I 13通过调速控制器12、电磁滤波器18、输出接口 20电连接构成直流电源在直流电动机处于调速状态下运行时的功率输出通道。所述直流双向自动切换开关113通过直流双向自动切换开关II 21、直流功率控 制器19、输出接口 20电连接构成直流电动机在勻速运转情况下对于不同负载的输出连续 控制回路。所述电磁平衡器11串接于信息探测器7和直流双向自动切换开关I 13之间构 成了直流电源的输出功率和电压在不平衡状态去时的平衡控制通道。所述直流双向自动切换开关I 13通过直流双向自动切换开关II 21、输出接口 20构成了直流电源输出的旁路部件。当本设备发生故障时，其可根据中央控制器16的指令而自动导通，中央控制器 CPU 16工作与故障显示器15及开关与自动工作控制器17构成了本实用新型的启动、运 行和停机的控制部分。在原有线路结构不变，只更换电子元器件的额定值和连接导线的规格的情况下， 本实用新型可以在220V、440V及40A、100A、150 A 250A、400A、600A和1200A的应用范围 内进行节电产品的规格和类别的更换。本实用新型的智能化直流电动机节电装置的结构可分为三部分第一部分即信息的采集与信息处理部分，共有三部分组成，其一为信息采集及信 息处理部分，包括信息探测器7信息放大器2信息处理放大器3其二为信息的控制再处 理部分，其中包括信息控制处理器8和信息数字处理器9其三为低压电源的电路控制部 分，包括低压电源4及低压电路输出控制部分。第二部分为计算机的控制部分和设备运行的控制部分，包括中央控制CPU16、工作 及故障显示器15以及开关与自动工作控制器17及计时器14。第三部分为直流电流经电磁平衡器11电力输出的控制回路，包括三大部分，其一 为由直流双向自动切换开关I 13调速控制器12电磁滤波器18及输出接口。20组成的由 直流电源对调速状态下工作的直流电动机的电力输出通道，其二为由直流双向自动切换开 关I 13直流双向自动切换开关II 21直流功率控制器19及输出接口 20组成的由直流电 源对勻速运转情况下的不同负载状态而长期运行的直流电动机的电力输出通道，其三为由 直流双向自动切换开关I 13直流双向自动切换开关II 21及输出接口 20组成的直流电源 对直流电动机的旁路电力输出部分。使用时1、当开启直流开关5并接通直流接触器6之后，直流电源的电力输出即可根据直 流电动机的真实负载的工作情况进行随机匹配，并实现全过程的节电运行。[0030]2、当稳定的直流电流通过信息探测器7时及产生相应的感应信息，这一信息传送 至信息放大器2经放大后在送至信息处理放大器3进一步处理和控制后，即送出控制信息 到达直流功率控制器19此时直流功率控制器19即根据中央控制器16的指令对直流电流 的输出功率进行调整控制，并使之随着直流电动机负载大小的变化而变化，即在直流电动 机负载大时输出的功率增大，相反在负载减小时输出的功率相应随之减小，并使直流电源 的输出功率和直流电动机的真实负载达到最佳的能量匹配效果，从而使直流电动机的运行 达到显著的节电目标。3、当直流电源的输出为脉动的直流电流且当其经过信息探测器7时及产生相应 的感应信息，这一信息经信息放大器2放大后在送至信息处理放大器3进一步处理并放大 后，再经信息控制处理器8到达中央控制器CPU16这一脉动的变化信息，包括其变化幅度， 变化周期和变化规律经中央控制器CPU16转变为智能化控制信息经同步输入器10后到达 调速控制器12则调速控制器12即根据这一控制信息对直流电动机的转速进行调控，使之 在负载大时转速增大，相反在负载小时转速随之减小，并使直流电源的输出功率随着这种 转速大小的变化而变化，并同样可使直流电源的输出动率和直流电动机的实际消耗功率达 到最佳的能量匹配效果，从而使直流电动机在变速情况下达到较为显著的节电目的。当直流电源的供电为稳定的直流电流的同时，又要实现调速控制器12对于直流 电动机的调速运行时，只需将原有的计算机控制软件程序加以改变，并将调速控制器12中 的可控硅磁控制改变为晶闸管斩波器控制调速即可，并同时达到在稳定直流电流供电的情 况下的调速运行很好实现节电运行。当直流电源的电力输出发生电压不平衡和功率不平衡状态时，信息探测器7即首 先采集到这一信息并经信息放大器2和信息处理放大器3逐级处理后在送至信息数字处理 器9再处理后送至中央控制器CPU16，中央控制器16即根据由电压和功率的不平衡状态经 智能化处理和控制之后，即发出控制信息到达电磁平衡器11根据电磁平衡器11即可进行 相应的功率补偿和电压调节，并使之达到较好的平衡状态，以满足直流电动机的调速运行 或勻速横轴矩运行时节能控制的技术要求。在本实用新型的智能化直流电动机的运行过程中，计时器14可以根据中央控制 器CPU16的控制指令，对直流电源输出功率的功率和电压不平衡时间，直流电动机的调速 时间和勻速横轴矩运行时间以及直流电动机的每月及年度运行时间和停机时间分别进行 累计并现实。以上所述的实施例，只是本实用新型较优的具体实施方式
的一种，本领域的技术 人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.一种智能化双控态直流电动机节电装置，其特征在于包括在机箱(1)内的上部设 置有直流开关(5)、直流接触器(6)、信息探测器(7)、信息放大器(2)、信息处理放大器(3)、 低压直流电源(4)以及显示工作与故障情况的显示器(15)；在机箱(1)的中部设置有信 息控制处理器(8)、信息数字处理器(9)、中央控制器CPU (16)、及开关与自动工作控制器 (17)；在机箱(1)的下部设置有同步输入器(10)、电磁平衡器(11)、调速控制器(12)、电磁 滤波器(18)、直流功率控制器(19)、计时器(14)、输出接口(20)，以及直流双向自动切换开 关I (13)和直流双向自动切换开关II (21);所述两个并接的信息探测器(7)经过两个并接 的信息放大器(2)与信息处理放大器(3)串接，再与中央控制器CPU (16)相连接；所述信息 处理放大器(3)通过信息控制处理器(8)与中央控制器CPU (16)相连接，同时信息处理放 大器(3)又通过信息数字处理器(9)与中央控制器CPU (16)相连接；所述中央控制器CPU (16) —接线端通过同步输入器(10)和调速控制器(12)相连接，中央控制器CPU (16) —接 线端单独与直流动率控制器(19)相连接，中央控制器CPU另一接线端单独与计时器(14)相 连接；所述中央控制器CPU (16)的另一接线端分别与显示工作与故障情况的显示器(15) 及开关与自动工作控制器(17)相连接。
2.根据权利要求1所述的智能化双控态直流电动机节电装置，其特征在于中央控制 器CPU (16)由电源电路与其想结合的信息放大电路与放大管基极相连的电压电流控制电 路构成。
3.根据权利要求1所述的智能化双控态直流电动机节电装置，其特征在于所述直流 双向自动切换开关I (13)通过调速控制器(12)、电磁滤波器(18)、输出接口(20)电连接构 成直流电源在直流电动机处于调速状态下运行时的功率输出通道。
4.根据权利要求1所述的智能化双控态直流电动机节电装置，其特征在于所述直流 双向自动切换开关I (13)通过直流双向自动切换开关II (21)、直流功率控制器(19)、输出 接口(20)电连接，构成直流电动机在勻速运转情况下对于不同负载的输出连续控制回路。
5.根据权利要求1所述的智能化双控态直流电动机节电装置，其特征在于所述电磁 平衡器(11)串接于信息探测器(7)和直流双向自动切换开关I (13)之间，构成了直流电源 的输出功率和电压在不平衡状态去时的平衡控制通道。
6.根据权利要求1所述的智能化双控态直流电动机节电装置，其特征在于所述直流 双向自动切换开关I (13)直流双向自动切换开关II (21)及输出接口(20)构成了直流电源 输出的旁路部件。
专利摘要本实用新型属于直流电动机的节电技术领域，公开一种智能化双控态直流电动机节电装置，在机箱1内，所述信息探测器7经信息放大器2与信息处理放大器3串接再与中央控制器CPU16相连接；所述信息处理放大器3通过信息控制处理器8与中央控制器CPU16相连接；所述中央控制器CPU16通过同步输入器10与调速控制器12相连接，所述中央控制器CPU16的接线端分别与直流动率控制器19、计时器14、显示器15相连接；本实用新型能够实现直流电动机在调速状态下的节电；实现在不改变频率的恒定条件下的节电，使直流电流的输出功率和直流电机的实际消耗功率达到最佳的能量匹配效果，从而达到节能的目标。
文档编号H02P7/20GK201910761SQ20102068284
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者王逐德, 钱长输 申请人:洛阳沃德节电科技开发有限公司