[实用新型]一种智能负载跟踪节电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及节电装置,特别是一种智能负载跟踪节电装置，可用于有轻重载特性的电机和冲击性负荷的电机，如钢铁、水泥、采矿等行业普遍使用的破碎机、粉碎机、皮带输送机等设备的电机。 

背景技术

电机是电气化时代的主要动力机械，也是电网主要耗能设备。目前我国约有10亿台电机在运营，耗电占电网总负荷的60%，占整个工业用电的70%。受制于能源短缺的瓶颈，我国目前约有6成的电机在低于设计额定负荷60%的负荷状态下运行，导致高达30%的用电被浪费掉。而由于长期低电压运转，全国每年被烧毁电机数量在20万台次以上，因此花费的修理费达20亿元左右，造成的停工停产损失高达百亿元。在缺电形势下研发推广低压电机节能技术，是我国当前推进节能型社会构建的重要着力点。

“十二五”期间实现“单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低16%和17%”的目标。因此一方面要大力发展新兴技术的节能，另一方面电机作为消耗电能的主要设备更是节能减排的重点。我国是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上目前缺电最为严重的发展中国家，从1992年起我国的年发电量和用电量均居世界第二位，而其中60%以上的电能被用于驱动电机运转。因此，电动机能源效率水平的提高对于我国能源节约、环境保护以及资金节约均具有重要意义，世界各国对电动机的节能工作都给予了高度的重视，因此，智能负载跟踪电机节能技术及其产品的开发应用，具有重要的现实意义。

自从电机于一百年前面世至今，它已成为全球最为常用的工业生产设备之一。就因为它结构简单、成本低及高效能等种种优点，在可见的未来，它仍然会被广泛地应用。可是，它存在的最大问题是高起动电流及它未能在启动和运行时将电机扭力配合负荷扭力。在起动时，电机会产生150-200%的扭力方可于瞬间将转速提升至最高速，导致电机受损。在起动的同时，它可耗用高达8倍的标称电流（In），影响供电电压的稳定性。每当电机满足高转矩要求的负载之后电机进入较长时间的轻负载运行状态都会由于电机绕组磁饱和而导致电机效率下降。在固定供电电压的情况下电机的磁通（又称为励磁电流）是固定不变的，它亦是电机能耗最高的因素之一（约占30%至50%）。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种智能负载跟踪节电装置，在减速节电的基础上，跟踪负载节省电能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能负载跟踪节电装置，包括控制模块、整流模块、逆变模块、负载检测及滤波模块，所述控制模块与整流模块、逆变模块连接，所述整流模块输入端接入三相电网，所述整流模块输出端与所述逆变模块输入端连接；所述负载检测及滤波模块由互感器和磁环组成；所述逆变模块的三根输出端电缆分别依次穿过互感器和磁环。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型的控制模块能控制输出电流的大小，调整输出电流，保证电动机在最小电流和最佳电压的节能状态运行，使电动机自身的损耗减到最小，实现在节能运行的同时减少电动机的发热，大大延长电动机的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图；

图2为本实用新型一实施例负载检测及滤波模块结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一实施例包括控制模块（型号:LNZN-3912）、整流桥、IGBT逆变模块、负载检测及滤波模块5，所述控制模块与整流桥、IGBT逆变模块连接，所述整流桥输入端接入三相电网，所述整流桥输出端与所述IGBT逆变模块输入端连接；所述负载检测及滤波模块5由互感器6和磁环7组成；所述逆变模块的三根输出端电缆8分别依次穿过互感器6和磁环7。

所述整流桥为市售的全波整流桥。

IGBT逆变模块输出端的3根电缆8分别穿过一个互感器6和磁环7。电缆通过互感器时，检测到输出电流信号，传送给控制模块；控制模块通过对IGBT逆变模块的调节，控制输出电流的大小，以调整输出电流；在节能运行的同时减少电动机的发热，大大延长电动机的使用寿命。电缆通过磁环时，利用磁环滤除部分输出电流中的谐波成分。磁环可使用一个，也可多个磁环串联使用。