衣车节电器电原理

制衣工厂的工人平时一上班就打开衣车电机的电源开始工作，直到下班才关掉衣车电源。实际上在生产过程中，工人有很大一部分时间是在整理待缝纫的布料，这时电机处于空转(衣车机械部分不动作也就是不需要电能做功)，消耗着大量的无功功率(电机是感性负载)。为此，我设想能否有一种装置可以在工人踩下踏板(合上电动机与衣车机械部分正式工作，也就是电能正式转成机械能)的时候才送电，当工人停下来整理的时候暂停或者减少电机供电。经过一段时间的思考和研制，做出了本文介绍的衣车节电器。

电路原理衣车节电器电原理图如图所示。

1．接通电源电动机空载启动：

220V市电火线L接入电动机M串入电流互感器T1，经全桥整流堆VD1到双向晶闸管VS，回到市电火线N构成工作回路。电动机启动时，加在全桥整流堆的电压为全压，经过全桥整流后产生脉动直流电压加在晶闸管两端，并经电阻R3降压后为单结晶体管提供工作电压，单结晶体管接成典型的RC驰张振荡器，由三极管VT1构成可变电阻“R”，C2充放电频率决定着输出脉冲的宽度，从而控制晶闸管的导通角，即控制输出电压。VT1的基极控制电压来自于电流互感器，所以在电动机启动时因电流大，经T1输出的电压也高，三极管导通增加(类似RC电路中的R阻值变少，C充电时间变少)，单结晶体管BT33输出正电平触发晶闸管完全导通(此时VS从回路中看作类似短路，交流电源正半周时从RS808的一半构成回路，负半周时从另一半构成回路为单相交流电机提供工作电压)，此时电动机为全压启动。               

2．电动机启动后空载时的稳态：

电动机启动后空载总回路电流会慢慢变小，这样经互感器感应的电压就低，三极管导通减少，BT33充放电变慢，驰张振荡器输出脉冲变窄，晶闸管导通角变小，电机两端电压降低，在电动机两端电压降低的同时经全桥VD1整流的电压就升高，振荡器的工作电压升高，输出脉冲变宽，晶闸管导通增加，电机转速加快，当转速达到额定转速时，总回路的电流下降，经T1互感器输出电压下降，电动机转速下降，再从头开始整个过程，最终电动机两端电压稳定在185V左右，总回路电流稳定在0.6A～0.8A之间，此时进入节约电能(衣车电机为单相250W，额定电流为1.9A，经测量未加节能装置时空载电流约等于额定电流)状态。

3．工人踩下踏板(即合上电动机的离合片，电动机输出动力至衣车机头，驱动衣车做功)正常使用衣车缝纫衣服。电动机转速下降，总回路电流上升，经T1感应的电压升高，三极管导通增加，振荡器输出脉冲宽度变宽，晶闸管导通增加，电动机两端电压增加，电动机转速很快上升至额定值，电动机输出正常工作的功率。只要工人一放松踏板，离合器一分开，电动机空载电流瞬间减小，电动机的总回路电流迅速减少，又处于节能供电状态。

4．使用方法按照图2将此节能器串接入电机回路，极其简单。使用过程中，如果指示灯VD3亮了，表示保险丝烧断，需检查维护。

在电机电源处剪断后串人节电器就行(实际安装在整个回路的任意一处串入都能达到节能效果)。

节能效果将一台衣车不装节能器，一台安装节能器，两台衣车分别安装一个单相电度表，经过几天时间的测试，结果表明安装此节能装置的电动机约节电30％～50％。