衣車節(jié)電器

制衣工廠的工人平時一上班就打開衣車電機的電源開始工作，直到下班才關(guān)掉衣車電源。實際上在生產(chǎn)過程中，工人有很大一部分時間是在整理待縫紉的布料，這時電機處于空轉(zhuǎn)(衣車機械部分不動作也就是不需要電能做功)，消耗著大量的無功功率(電機是感性負載)。為此，我設(shè)想能否有一種裝置可以在工人踩下踏板(合上電動機與衣車機械部分正式工作，也就是電能正式轉(zhuǎn)成機械能)的時候才送電，當工人停下來整理的時候暫停或者減少電機供電。經(jīng)過一段時間的思考和研制，做出了本文介紹的衣車節(jié)電器?！　‰娐吩?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/衣車節(jié)">衣車節(jié)電器電原理圖如圖所示。

　　1.接通電源電動機空載啟動：

　　220V市電火線L接入電動機M串入電流互感器T1，經(jīng)全橋整流堆VD1到雙向晶閘管VS，回到市電火線N構(gòu)成工作回路。電動機啟動時，加在全橋整流堆的電壓為全壓，經(jīng)過全橋整流后產(chǎn)生脈動直流電壓加在晶閘管兩端，并經(jīng)電阻R3降壓后為單結(jié)晶體管提供工作電壓，單結(jié)晶體管接成典型的RC馳張振蕩器，由三極管VT1構(gòu)成可變電阻“R”，C2充放電頻率決定著輸出脈沖的寬度，從而控制晶閘管的導(dǎo)通角，即控制輸出電壓。VT1的基極控制電壓來自于電流互感器，所以在電動機啟動時因電流大，經(jīng)T1輸出的電壓也高，三極管導(dǎo)通增加(類似RC電路中的R阻值變少，C充電時間變少)，單結(jié)晶體管BT33輸出正電平觸發(fā)晶閘管完全導(dǎo)通(此時VS從回路中看作類似短路，交流電源正半周時從RS808的一半構(gòu)成回路，負半周時從另一半構(gòu)成回路為單相交流電機提供工作電壓)，此時電動機為全壓啟動。

　　2.電動機啟動后空載時的穩(wěn)態(tài)：

　　電動機啟動后空載總回路電流會慢慢變小，這樣經(jīng)互感器感應(yīng)的電壓就低，三極管導(dǎo)通減少，BT33充放電變慢，馳張振蕩器輸出脈沖變窄，晶閘管導(dǎo)通角變小，電機兩端電壓降低，在電動機兩端電壓降低的同時經(jīng)全橋VD1整流的電壓就升高，振蕩器的工作電壓升高，輸出脈沖變寬，晶閘管導(dǎo)通增加，電機轉(zhuǎn)速加快，當轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速時，總回路的電流下降，經(jīng)T1互感器輸出電壓下降，電動機轉(zhuǎn)速下降，再從頭開始整個過程，最終電動機兩端電壓穩(wěn)定在185V左右，總回路電流穩(wěn)定在0.6A～0.8A之間，此時進入節(jié)約電能(衣車電機為單相250W，額定電流為1.9A，經(jīng)測量未加節(jié)能裝置時空載電流約等于額定電流)狀態(tài)。

　　3.工人踩下踏板(即合上電動機的離合片，電動機輸出動力至衣車機頭，驅(qū)動衣車做功)正常使用衣車縫紉衣服。電動機轉(zhuǎn)速下降，總回路電流上升，經(jīng)T1感應(yīng)的電壓升高，三極管導(dǎo)通增加，振蕩器輸出脈沖寬度變寬，晶閘管導(dǎo)通增加，電動機兩端電壓增加，電動機轉(zhuǎn)速很快上升至額定值，電動機輸出正常工作的功率。只要工人一放松踏板，離合器一分開，電動機空載電流瞬間減小，電動機的總回路電流迅速減少，又處于節(jié)能供電狀態(tài)。

　　4.使用方法按照圖2將此節(jié)能器串接入電機回路，極其簡單。使用過程中，如果指示燈VD3亮了，表示保險絲燒斷，需檢查維護。

　　在電機電源處剪斷后串人節(jié)電器就行(實際安裝在整個回路的任意一處串入都能達到節(jié)能效果)。

　　節(jié)能效果將一臺衣車不裝節(jié)能器，一臺安裝節(jié)能器，兩臺衣車分別安裝一個單相電度表，經(jīng)過幾天時間的測試，結(jié)果表明安裝此節(jié)能裝置的電動機約節(jié)電30%～50%。