专利名称：一种电动机控制装置及其倍捻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机控制装置及其倍捻机。
背景技术：
电动机广泛应用于工业应用中，例如倍捻机中。通常电动机对于电网而言属于感性负荷，在运行过程中，电网需要向这些设备提供相应的无功功率。这些无功功率增加了机器的能量消耗，浪费了能源，并且提高了机器的运行成本
实用新型内容
本实用新型的实施例公开了一种能够有效地控制电动机从而补偿无功功率的电动机控制装置及其倍捻机。本实用新型实施例公开的技术方案包括提供了一种电动机控制装置，其特征在于，包括电源电路、复位电路、实时时钟电路、晶振电路、控制器、数据分析模块、工作参数检测模块、第一连接器和第二连接器，其中所述电源电路、复位电路、实时时钟电路、晶振电路、数据分析模块、工作参数检测模块和第二连接器连接到所述控制器；所述第一连接器连接到所述工作参数检测模块。进一步地，还包括发光二极管和发光二极管驱动电路，所述发光二极管驱动电路连接到所述控制器，所述发光二极管连接到所述发光二极管驱动电路。进一步地，还包括键盘和键盘读取电路，所述键盘读取电路连接到所述控制器，所述键盘连接到所述键盘读取电路。进一步地，还包括只读存储器，所述只读存储器连接到所述控制器。进一步地，所述控制器为单片机、可编程逻辑器件或专用集成电路。进一步地，所述数据分析模块为单片机、可编程逻辑器件或专用集成电路。进一步地，所述工作参数检测模块为单片机、可编程逻辑器件或专用集成电路。进一步地，所述数据分析模块集成在所述控制器中。进一步地，所述工作参数检测模块集成在所述控制器中。本实用新型的实施例还提供了一种倍捻机，其特征在于包括前述的电动机控制
>J-U ρ α装直。本实用新型实施例中，工作参数检测模块可以检测电源和/或负载的工作参数，数据分析模块可以对检测到的工作参数进行分析并生成控制信号，从而控制变频器和电动机的工作，这样，可以实时地检测电源和负载的工作参数，并根据电源或负载的工作参数通过变频器调节变频器对电动机的输出电压，可以实时地根据电源和负载的工作状态调节对电动机的输出电压，补偿无功功率，降低能耗。
图I是本实用新型一个实施例的电动机控制装置的框图示意图；[0017]图2是本实用新型另一个实施例的电动机控制装置的框图示意图；图3是本实用新型再一个实施例的电动机控制装置的框图示意图。
具体实施方式
图I为本实用新型一个实施例的电动机控制装置的框图示意图。如图I所示，本实用新型一个实施例中，一种电动机控制装置包括控制器10、数据分析模块12、晶振电路18、RTC (实时时钟)电路20、复位电路24、电源电路26、第二连接器28、工作参数检测模块32和第一连接器30。控制器61可以是能够执行计算机程序以实现相应功能的器件，例如单片机，也 可以是由可编程逻辑器件实现，例如现场可编程门阵列(FPGA)或者复杂可编程逻辑期间(CPLD)等等，也可以是由专用集成电路(ASIC)实现，等等。因此，本实用新型的实施例中，还可以包括只读存储器22，只读存储器22中可以存储控制器工作所需要的计算机程序或者配置文件等等。只读存储器22可以是可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等等。晶振电路18连接到控制器10上。该晶振电路18可以是常用的晶振电路。RTC电路可以包括常用的实时时钟芯片，并通过相应的电路连接到控制器10上。复位电路24可以是常用的复位电路，并连接到控制器上。电源电路26，可以是常用的电源电路，一端连接到电源,例如供电电网，另一端连接到控制器上，为控制器和其它元件提供电源。工作参数检测模块32连接到控制器10，用于以一定的检测频率检测电源和电动机的负载的工作参数，获得电源工作参数和负载工作参数。这里，电源工作参数可以是电源的电源或电流。负载工作参数可以是负载的电压或电流。检测电源工作参数和负载工作参数的方法可以使用多种适合的方法，例如，可以使用电压传感器和/或电流传感器，工作参数检测模块32以一定的频率(即检测频率)发送检测指令或信号给电压传感器和/或电流传感器，电压传感器和/或电流传感器响应该指令并检测电源工作参数和负载工作参数，然后电压传感器和/或电流传感器将检测到的参数或者代表这些参数的相应的电子信号发送给工作参数检测模块32，工作参数检测模块32然后将接收的工作参数发送给控制器10。检测频率是一个设定的频率，这个频率可以根据实际情况而灵活设定。例如，设定为5000次/秒。当然，本领域技术人员容易理解，也可以根据需要设定为其它的频率，本实用新型对此不作限制。工作参数检测模块32可以由单片机、可编程逻辑器件、专用集成电路或其它电路模块实现。本领域技术人员容易理解，工作参数检测模块32也可以集成在控制器10中，SP实现为控制器10其中的一个模块。第一连接器30连接到工作参数检测模块32，工作参数检测模块32通过第一连接器30发出检测电源和/或负载的工作参数的指令并接收反馈回来的工作参数。数据分析模块12连接到控制器10，用于来自于工作参数检测模块32的工作参数进行分析，并根据分析结果生成对应的控制信号。这些控制信号通过连接到控制器10的第二连接器28发送到变频器，这些控制信号控制变频器的输出，从而控制电动机的工作。数据分析模块12生成控制信号的一些例子如下文所述。应当理解，本实用新型不局限于这些例子。例I :数据分析模块12检测电源的工作参数的波形，并判断电源的工作参数的波形是否到达负半周；如果电源工作参数的波形到达负半周，则生成控制信号；该控制信号控制变频器将该负半周波形进行倒向并移位与正半周重合后，然后通过调节脉冲波形的宽度调节变频器输出到电动机的输出电压。该实例中，充分利用了电源波形的负半周的能量，使电源的能量达到最佳利用率。例2 数据分析模块12判断获得的负载工作参数是否发生变化；如果负载工作参数发生变化，则生成控制信号，该控制信号控制变频器根据该负载工作参数的变化调节变频器输出到电动机的输出电压，使得输出到电动机的输出电压能够根据负载的变化而变换，从而保持输出到电动机的输出电压与负载的匹配，迅速适应负载变动，从而保证为电动机供给最大效率的电压，始终保持电机的输出高效率运行。。例3 数据分析模块12比较获得的负载电流与电动机的当前速度下的标称电流，获得比较结果，然后根据该比较结果生成控制信号，该控制信号控制变频器根据该比较结果调节变频器输出到电动机的输出电压。因电机在低速时转矩很小，容易造成堵转，电流急剧上升，浪费电能的同时容易烧毁电机，必须提高输出电压，以获得足够的转矩。本实例中实时检测负载电流并与当前输出速度的标称电流比较，自动调节输出到电动机的输出电压，以此来保证电机在低速时的输出转矩。这样，在保证电机输出力矩的情况下，可自动调节电压/频率(V/F)曲线，减少电机的输出力矩，降低输入电流，达到节能状态。数据分析模块12可以由单片机、可编程逻辑器件、专用集成电路或其它电路模块实现。本领域技术人员容易理解，数据分析模块12也可以集成在控制器10中，即实现为控制器10其中的一个模块。如图2所示，本实用新型另一个实施例中，电动机控制装置还可以包括LED(发光二极管)驱动电路16和若干个LED 34。控制器10通过LED驱动电路16驱动LED 34发光，从而可以指示该电动机控制装置的工作状态、显示检测到的当前的电源和/或负载的工作参数、显示调节后的工作参数等等。如图3所示，本实用新型再一个实施例中，电动机控制装置还可以包括键盘读取装置14和键盘36。用户可以通过键盘输入指令或参数，键盘读取电路14读取用户在键盘36上的输入，并将用户的输入转换成相应的信号发送给控制器10，从而使控制器10按照用户的指令或输入的参数进行工作。这样，使得用户可以对该电动机控制装置的工作进行控制。容易理解，前述实施例的键盘读取电路14和/或LED驱动电路16也可以集成在控制器10中。本实用新型另一个实施例中，一种倍捻机包括变频器和电动机，电动机连接到变频器的输出端，其中还包括前述的电动机控制装置，该电动机控制装置的输出端连接到变频器。[0043]本实用新型实施例中，工作参数检测模块32可以检测电源和/或负载的工作参数，数据分析模块12可以对检测到的工作参数进行分析并生成控制信号，从而控制变频器和电动机的工作，可以使电动机获得实时准确的就地补偿，使得流过供电电网无功电流大大减少，电网的线损大大降低， 从而实现有功节能。本实用新型的节能效果非常显著，达到10% -35% (根据实际情况，一般在25%左右)节能效果。此外，它不会减少(或损害)电动机内的有功和无功电流，它的工作对电动机的运行不会产生不利影响，不会引起电动机的停机。以上通过具体的实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。此外，以上多处所述的“一个实施例”表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。
权利要求1.一种电动机控制装置，其特征在于，包括电源电路、复位电路、实时时钟电路、晶振电路、控制器、数据分析模块、工作参数检测模块、第一连接器和第二连接器，其中 所述电源电路、复位电路、实时时钟电路、晶振电路、数据分析模块、工作参数检测模块和第二连接器连接到所述控制器； 所述第一连接器连接到所述工作参数检测模块。
2.如权利要求I所述的装置，其特征在于还包括发光二极管和发光二极管驱动电路，所述发光二极管驱动电路连接到所述控制器，所述发光二极管连接到所述发光二极管驱动电路。
3.如权利要求I所述的装置，其特征在于还包括键盘和键盘读取电路，所述键盘读取电路连接到所述控制器，所述键盘连接到所述键盘读取电路。
4.如权利要求I所述的装置，其特征在于还包括只读存储器，所述只读存储器连接到所述控制器。
5.如权利要求I所述的装置，其特征在于所述控制器为单片机、可编程逻辑器件或专用集成电路。
6.如权利要求I所述的装置，其特征在于所述数据分析模块为单片机、可编程逻辑器件或专用集成电路。
7.如权利要求I所述的装置，其特征在于所述工作参数检测模块为单片机、可编程逻辑器件或专用集成电路。
8.如权利要求I所述的装置，其特征在于所述数据分析模块集成在所述控制器中。
9.如权利要求I所述的装置，其特征在于所述工作参数检测模块集成在所述控制器中。
10.一种倍捻机，其特征在于包括如权利要求I至9中任意一项所述的电动机控制装置。
专利摘要本实用新型公开了一种电动机控制装置，包括电源电路、复位电路、实时时钟电路、晶振电路、控制器、数据分析模块、工作参数检测模块、第一连接器和第二连接器，其中电源电路、复位电路、实时时钟电路、晶振电路、数据分析模块、工作参数检测模块和第二连接器连接到控制器；第一连接器连接到工作参数检测模块。本实用新型实施例中，工作参数检测模块可以实时地检测电源和负载的工作参数，并根据电源或负载的工作参数通过变频器调节变频器对电动机的输出电压，可以实时地根据电源和负载的工作状态调节对电动机的输出电压，补偿无功功率，降低能耗。
文档编号H02J3/18GK202424188SQ20122002092
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者贺春旖 申请人:苏州凯营自动化设备有限公司