一种起重设备电压自动补偿控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及电压补偿技术领域，更具体地涉及一种起重设备电压自动补偿控制装置。


背景技术：

2.起重机即起重设备，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的 电动葫芦等。根据国家质检总局颁布的《 特种设备目录 》，起重机械分为：桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、流动式起重机、门座式起重机、升降机、缆索式起重机、桅杆式起重机、机械式停车设备等。这些起重设备都是利用电动机的旋转，拉动钢丝绳进行提升货物和搬移货物，电动机的动力来源于供电变压器通过供电线路提供。
3.现有的起重设备存在的缺陷：
4.其一、现有的起重设备不具备电压电流检测设备，无法实时检测起重设备的输入电压和电流，无法根据其变化进行调整，在此基础上，现有的设备无法实时观察电动机的用电情况。
5.其二、现有的起重设备安装的位置一般离变压器较远，所以供电线路比较长，再加上起重设备安装初期，用的电缆线径不会留太大的余量，当电力变压器负荷增大时，输出电压就会降低，输送到电动机电压就会降低（变压器电压u=电动机电压u1 线路压降u2），而电动机的起重功率不变，根据能量守恒定律（不考虑损耗），起重机输入电压降低，电流就会增加（p=u*i），线路的电流增加了，线路损耗就会变大（p损=i
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*r），此时电动机的输入电压（u1）就会更低，电动机就会体现出转动无力，发热量大，当温度升高到一定程度时，电动机定子线圈绝缘就会老化，甚至短路，烧坏电动机，使吊装的货物坠落，影响正常生产，甚至造成生产事故，给企业造成重大的经济损失。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种起重设备电压自动补偿控制装置，以解决上述背景技术中存在的问题。
7.本实用新型提供如下技术方案：一种起重设备电压自动补偿控制装置，包括供电电源管理模块、cpu逻辑运算模块、逻辑执行模块、人机界面模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接cpu逻辑运算模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接逻辑执行模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接人机界面模块；
8.进一步的，还包括a/b/c三相电流实时检测模块、a/b/c三相电压实时检测模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接a/b/c三相电流实时检测模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接a/b/c三相电压实时检测模块，所述a/b/c三相电流实时检测模块输出端电路连接cpu逻辑运算模块，实现了实时检测输送到起重机的三相电流，并实时传送给cpu
进行分析计算，所述a/b/c三相电压实时检测模块输出端电路连接cpu逻辑运算模块，实现了实时检测输送到起重机的三相电压，并实时传送给cpu进行分析计算。
9.进一步的，还包括温度检测模块、数据存储模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接温度检测模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接数据存储模块，所述温度检测模块与cpu逻辑运算模块交互连接，所述数据存储模块与cpu逻辑运算模块交互连接。
10.进一步的，还包括状态指示模块、a相控制输出模块、b相控制输出模块、c相控制输出模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接状态指示模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接a相控制输出模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接b相控制输出模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接c相控制输出模块。
11.进一步的，所述cpu逻辑运算模块输出端电路连接逻辑执行模块，实现了cpu将实时检测的三相电压、电流进行分析运算，解析出电压、电流、功率因数、电压谐波，电流谐波，然后和用户设置的保护参数进行对比，如果都在允许工作范围以内，就把指令发送给逻辑执行模块，所述cpu逻辑运算模块与人机界面模块交互连接。
12.进一步的，所述逻辑执行模块输出端电路连接状态指示模块，所述逻辑执行模块输出端电路连接a相控制输出模块，所述逻辑执行模块输出端电路连接b相控制输出模块，所述逻辑执行模块输出端电路连接c相控制输出模块，实现了逻辑控制模块控制各相输出，将补偿装置投入到电路中，改变电路中电压与电流的相角（功率因数），用以提高电动机电压，降低线路电流，当线路电流i减小，线路电阻不变，线路和电动机发热量（发热功率p损=i
ꢀ²
*r）就降低了，线路损耗也就降低了，使线路上的压降（u2=i*r）降低，电动机电压（u1）升高（变压器输出电压u=线路上的压降u2 电动机电压电压u1），达到提高电压的目的。
13.进一步的，所述人机界面模块由液晶屏、指示灯、按键、接口一、接口二、拨码开关组成，所述cpu逻辑运算模块中含有lcd接口、swd接口。
14.本实用新型的技术效果和优点：
15.1．本实用新型通过具备实时液晶显示功能，便于用户观察电动机的用电情况，可实时显示内容包括：电压、电流、功率因数、电压谐波，电流谐波，温度等重要参数，根据电压和电流的变化进行实时动态的补偿调整。
16.2．本实用新型设定的cpu逻辑脚、电压检测模块及电源管理模块通过接口配合液晶驱动、指示灯和按键可以有效提高电动机输入口电压，减少线路电流，降低电动机的发热量，降低线路损耗，不仅能起到节约电费的效果，还能降低输送电路和电动机的温度，避免因温度过高造成的线路绝缘和电动机线包绝缘老化，以提高电动机的使用寿命，保证电动机的安全可靠运行，为企业的安全生产保驾护航。
附图说明
17.图1为本实用新型的cpu主芯片电路图。
18.图2为本实用新型的驱动输出电路图。
19.图3为本实用新型的电压采集电路图。
20.图4为本实用新型的电源管理模块电路图。
21.图5为本实用新型的电流采集电路图。
22.图6为本实用新型的液晶驱动和接口示意图。
23.图7为本实用新型的指示灯电路示意图。
24.图8为本实用新型的按键示意图。
25.图9为本实用新型的接口一示意图。
26.图10为本实用新型的接口二示意图。
27.图11为本实用新型的拨码开关示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本实用新型所涉及的起重设备电压自动补偿控制装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本实用新型保护的范围。
29.参照图1-5，本实用新型提供了一种起重设备电压自动补偿控制装置，包括供电电源管理模块、cpu逻辑运算模块、逻辑执行模块、人机界面模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接cpu逻辑运算模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接逻辑执行模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接人机界面模块。
30.在一个优选的实施方式中，还包括a/b/c三相电流实时检测模块、a/b/c三相电压实时检测模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接a/b/c三相电流实时检测模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接a/b/c三相电压实时检测模块，所述a/b/c三相电流实时检测模块输出端电路连接cpu逻辑运算模块，所述a/b/c三相电压实时检测模块输出端电路连接cpu逻辑运算模块。
31.在一个优选的实施方式中，还包括温度检测模块、数据存储模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接温度检测模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接数据存储模块，所述温度检测模块与cpu逻辑运算模块交互连接，所述数据存储模块与cpu逻辑运算模块交互连接，使保护功能更加齐全，具备过电压保护功能、欠电压保护功能、过温保护功能、过电压谐波保护功能、过电流谐波保护功能，从而降低起重机损坏概率，保障了起重机安全可靠运行。
32.在一个优选的实施方式中，还包括状态指示模块、a相控制输出模块、b相控制输出模块、c相控制输出模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接状态指示模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接a相控制输出模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接b相控制输出模块，所述供电电源管理模块输出端电源连接c相控制输出模块。
33.在一个优选的实施方式中，所述cpu逻辑运算模块输出端电路连接逻辑执行模块，所述cpu逻辑运算模块与人机界面模块交互连接。
34.在一个优选的实施方式中，所述逻辑执行模块输出端电路连接状态指示模块，所述逻辑执行模块输出端电路连接a相控制输出模块，所述逻辑执行模块输出端电路连接b相控制输出模块，所述逻辑执行模块输出端电路连接c相控制输出模块。
35.在一个优选的实施方式中，所述人机界面模块由液晶屏、指示灯、按键、接口一、接口二、拨码开关组成，所述cpu逻辑运算模块中含有lcd接口、swd接口。
36.本实用新型的工作原理：用户根据各个单位的用电情况不同，通过液晶屏（人机界
面）将起重机的安全运行保护参数设置到cpu，cpu再将这些设置参数存储到存储模块内部，作为保护电动机的依据，a/b/c三相电流检测电路，实时检测输送到起重机的三相电流，并实时传送给cpu进行分析计算，a/b/c三相电压检测电路，实时检测输送到起重机的三相电压，并实时传送给cpu进行分析计算，cpu将实时检测的三相电压、电流进行分析运算，解析出电压、电流、功率因数、电压谐波，电流谐波，然后和用户设置的保护参数进行对比，如果都在允许工作范围以内，就把指令发送给逻辑执行模块，再有逻辑控制模块控制各项输出，将补偿装置投入到电路中，改变电路中电压与电流的相角（功率因数），用以提高电动机电压，降低线路电流，当线路电流i减小，线路电阻不变，线路和电动机发热量（发热功率p损=i
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*r）就降低了，线路损耗也就降低了，使线路上的压降（u2=i*r）降低，电动机电压（u1）升高（变压器输出电压u=线路上的压降u2 电动机电压电压u1），达到提高电压的目的。电压自动补偿装置不仅能起到节约电费的效果，还能降低输送电路和电动机的温度，避免因温度过高造成的线路绝缘和电动机线包绝缘老化，以提高电动机的使用寿命，保证电动机的安全可靠运行，为企业的安全生产保驾护航。
37.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
38.其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
39.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。