專利名稱：單相空壓機變頻節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單相空壓機變頻節(jié)電器，屬電動機節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種 同時實現(xiàn)調(diào)速節(jié)能和電網(wǎng)削峰填谷這兩種節(jié)能方法進(jìn)行節(jié)電的電力控制裝置。適用于帶有 單相交流電動機的空壓機上。
背景技術(shù)：
隨著社會的進(jìn)步、科技的發(fā)展，21世紀(jì)全球能源正日益緊張，中國又是能源消耗大 國，節(jié)能節(jié)電勢在必行。因此，對空壓機進(jìn)行節(jié)電改造是很有必要的。目前，有很多場合，單相交流電動機空壓機沒有采用節(jié)能技術(shù)對其進(jìn)行節(jié)能改造， 或僅僅只是簡單安裝了變頻器將其速度固定降低到某個值而沒有進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的電能浪費的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單實 用、成本較低、能夠全自動運行、節(jié)電效果顯著的單相空壓機變頻節(jié)電器。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器，包括空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)、單相整流 電路(20)、充電電路(30)、電池(40)、電池開關(guān)(50)、單相逆變器(60)、電容器(70)、控制 電路(80)、單相電源接觸器(90)。外部電網(wǎng)單相電源接入單相電源接觸器(90)的輸入端， 單相電源接觸器(90)的輸出端分別與單相整流電路(20)的輸入端、充電電路(30)的輸入 端連接，單相整流電路(20)的輸出端分別與電池開關(guān)(50)的輸入端、單相逆變器(60)輸 入端相連接，電池開關(guān)(50)的輸出端分別與充電電路(30)的輸出端、電池(40)相連接，單 相逆變器(60)的直流端與電容器(70)相連接，控制電路(80)分別與空壓機運行參數(shù)檢測 電路(10)、單相整流電路(20)的控制端、充電電路(30)的控制端、電池開關(guān)(50)的控制 端、單相逆變器(60)的控制端、單相電源接觸器(90)的控制端相連接，單相逆變器(60)的 輸出端與空壓機交流電動機相連接，空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)和安裝于空壓機上的 傳感器相連接。采用了該發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器，可同時實現(xiàn)空壓機的動態(tài)調(diào)速節(jié)能和對 電網(wǎng)削峰填谷進(jìn)行蓄電儲能這兩種節(jié)能方法進(jìn)行節(jié)電。本節(jié)電裝置應(yīng)用在未作同類節(jié)電改 造的空壓機上時，一般可取得20% 90%的節(jié)電效果，同時本發(fā)明的節(jié)電器不影響空壓機 正常工作使用，安裝簡便，具備良好的經(jīng)濟效益和社會效益，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，成本較低， 能夠全自動運行，節(jié)電效果顯著。在空壓機節(jié)能方面具有廣泛的應(yīng)用前景。


附圖為本發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器的工作原理框圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。參閱附圖所示，以應(yīng)用于一臺220V、50HZ、單相、1. 5KW的空壓機為參照，該單相空 壓機變頻節(jié)電器，包括空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)、單相整流電路(20)、充電電路(30)、 電池(40)、電池開關(guān)(50)、單相逆變器(60)、電容器(70)、控制電路(80)、單相電源接觸器 (90)。外部電網(wǎng)單相電源接入單相電源接觸器(90)的輸入端，單相電源接觸器(90)的輸 出端分別與單相整流電路(20)的輸入端、充電電路(30)的輸入端連接，單相整流電路(20) 的輸出端分別與電池開關(guān)(50)的輸入端、單相逆變器(60)輸入端相連接，電池開關(guān)(50) 的輸出端分別與充電電路(30)的輸出端、電池(40)相連接，單相逆變器(60)的直流端與 電容器(70)相連接，控制電路(80)分別與空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)、單相整流電路 (20)的控制端、充電電路(30)的控制端、電池開關(guān)(50)的控制端、單相逆變器(60)的控制 端、單相電源接觸器(90)的控制端相連接，單相逆變器(60)的輸出端與空壓機交流電動機 相連接，空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)和安裝于空壓機上的傳感器相連接。同時，該單相空壓機變頻節(jié)電器中的單相逆變器(60)中所包含的功率器件可以 為V型槽MOS場效應(yīng)管(VMOS)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、集成門極換向晶閘管(IGCT)、智 能功率開關(guān)器件和驅(qū)動電路集成模塊(IPM)或智能型功率集成電路(SPIC)。220V50HZ電源經(jīng)單相電源接觸器(90)接入到充電電路(30)和單相整流電路 (20)，當(dāng)電價處于低谷電價時(一般為晚上22點到白天8點)，充電電路(30)投入運行，給 電池(40)進(jìn)行充電，此時電池開關(guān)(50)斷開。市電通過單相整流電路(20)變成直流電， 經(jīng)單相逆變器(60)將直流電轉(zhuǎn)化為頻率可調(diào)的交流電，該交流電送入到空壓機，不同的頻 率對應(yīng)空壓機不同的速度。控制電路(80)實時接收空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)的反饋 信號，經(jīng)過運算后，將輸出轉(zhuǎn)速信號到單相逆變器(60)，單相逆變器(60)輸出對應(yīng)的頻率 到空壓機電機。空壓機電機速度下降，將導(dǎo)致空壓機能耗大幅下降。當(dāng)電價處于高峰電時(一般為白天八點到晚上22點)，充電電路(30)自動斷開， 由電池(40)通過電池開關(guān)(50)給單相逆變器(60)進(jìn)行直流供電，此時，單相整流電路 (20)自動斷開，電池(40)提供的直流電經(jīng)單相逆變器(60)將直流電轉(zhuǎn)化為頻率可調(diào)的交 流電，該交流電送入到空壓機，不同的頻率對應(yīng)空壓機不同的速度。控制電路(80)實時接 收空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)的反饋信號，經(jīng)過運算后，將輸出轉(zhuǎn)速信號到單相逆變器 (60)，單相逆變器(60)輸出對應(yīng)的頻率到空壓機電機?？諌簷C電機速度下降，將導(dǎo)致空壓 機能耗大幅下降。對于這臺220V、50HZ、單相、1. 5KW的空壓機來說，電機速度可根據(jù)空壓機運行參 數(shù)檢測電路(10)進(jìn)行調(diào)節(jié)，能耗可顯著降低。同時由于電力低谷電價比高峰電價便宜很 多，當(dāng)處于電力低谷電價時，本發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器可對電池(40)充電蓄能；當(dāng) 處于電力高峰電價時，本發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器可從電池(40)中放電以使空壓機 正常運作，避開了高峰用電，使實際繳納的電費大額降低。采用了該發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器，可同時實現(xiàn)空壓機的動態(tài)調(diào)速節(jié)能和對 電網(wǎng)削峰填谷進(jìn)行蓄電儲能這兩種節(jié)能方法進(jìn)行節(jié)電。本節(jié)電裝置應(yīng)用在未作同類節(jié)電改 造的空壓機上時，一般可取得20% 90%的節(jié)電效果，同時本發(fā)明的節(jié)電器不影響空壓機 正常工作使用，安裝簡便，具備良好的經(jīng)濟效益和社會效益，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，成本較低，能夠全自動運行，節(jié)電效果顯著。在空壓機節(jié)能方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以針對 單相空壓機作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被 認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
一種單相空壓機變頻節(jié)電器，包括空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)、單相整流電路(20)、充電電路(30)、電池(40)、電池開關(guān)(50)、單相逆變器(60)、電容器(70)、控制電路(80)、單相電源接觸器(90)。外部電網(wǎng)單相電源接入單相電源接觸器(90)的輸入端，單相電源接觸器(90)的輸出端分別與單相整流電路(20)的輸入端、充電電路(30)的輸入端連接，單相整流電路(20)的輸出端分別與電池開關(guān)(50)的輸入端、單相逆變器(60)輸入端相連接，電池開關(guān)(50)的輸出端分別與充電電路(30)的輸出端、電池(40)相連接，單相逆變器(60)的直流端與電容器(70)相連接，控制電路(80)分別與空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)、單相整流電路(20)的控制端、充電電路(30)的控制端、電池開關(guān)(50)的控制端、單相逆變器(60)的控制端、單相電源接觸器(90)的控制端相連接，單相逆變器(60)的輸出端與空壓機交流電動機相連接，空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)和安裝于空壓機上的傳感器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相空壓機變頻節(jié)電器，其特征在于所述的單相逆變器 (60)中的功率器件為V型槽MOS場效應(yīng)管(VMOS)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、集成門極換 向晶閘管(IGCT)、智能功率開關(guān)器件和驅(qū)動電路集成模塊(IPM)或智能型功率集成電路 (SPIC)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單相空壓機變頻節(jié)電器，屬電動機節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域。包括空壓機運行參數(shù)檢測電路(10)、單相整流電路(20)、充電電路(30)、電池(40)、電池開關(guān)(50)、單相逆變器(60)、電容器(70)、控制電路(80)、單相電源接觸器(90)。利用本發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器，應(yīng)用在有交流電動機的空壓機上，可分別同時實現(xiàn)調(diào)速節(jié)能和電網(wǎng)削峰填谷這兩種節(jié)能方法，一般可取得20％～90％的節(jié)電效果。本發(fā)明的單相空壓機變頻節(jié)電器結(jié)構(gòu)簡便，計量直觀，節(jié)電效果顯著，在空壓機節(jié)能方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H02P25/04GK101964626SQ20101027479
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者易鴻軼 申請人:上海一隆電氣有限公司