汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其包括：大功率直流穩(wěn)壓電源、大功率直流穩(wěn)壓電源輸入接通軟啟動裝置、試驗用快接裝置和電機控制器，外接電源與大功率直流穩(wěn)壓電源相連接，大功率直流穩(wěn)壓電源與試驗用快接裝置相連接，試驗用快接裝置與電機控制器相連接，所述大功率直流穩(wěn)壓電源與大功率直流穩(wěn)壓電源輸入接通軟啟動裝置相連接，操作人員只需按啟動按鈕即可讓試驗臺進(jìn)入正常工作狀態(tài)，為實現(xiàn)試驗過程自動化創(chuàng)造條件。一鍵操作軟啟動保證了操作安全性。本裝置為控制器軟啟動設(shè)置了兩個調(diào)整點，調(diào)整過程簡單，讓大功率直流穩(wěn)壓電源對所試驗的控制器有比較寬泛的軟啟動適應(yīng)范圍。
【專利說明】汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種電機控制器電源軟啟動裝置，更具體地說，涉及一種大功率直流穩(wěn)壓電源在對新能源電動汽車牽引電機控制器進(jìn)行試驗時的軟啟動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]控制器試驗用大功率直流穩(wěn)壓電源通常情況下是作為標(biāo)準(zhǔn)電源來提供的，用戶僅提出直流穩(wěn)壓電源輸出時的直流電壓和電流強度的要求。使用時，也都是在試驗室內(nèi)對單個的控制器進(jìn)行試驗。接通電源后，由人工操作大功率直流穩(wěn)壓電源的旋鈕逐漸升高電壓至試驗值，也就是人工軟啟動，再逐項完成試驗內(nèi)容。這樣的試驗電源適合于試驗室使用。如果將這種電源用在大批量生產(chǎn)環(huán)境下，就要求操作工對每一個在線上裝配的控制器進(jìn)行軟啟動操作，這種操作方式既不方便也容易出現(xiàn)操作錯誤，更無法實現(xiàn)試驗過程自動化。如果避開軟啟動，將電源直接接入控制器進(jìn)行試驗，那么在控制器電容快速充電后便會釋放出大電流擊穿控制器內(nèi)的銅排，使控制器報廢。因此，要將大功率直流穩(wěn)壓電源用在裝配線上對控制器進(jìn)行在線試驗，就必須解決大功率直流穩(wěn)壓電源輸出時的軟啟動問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上問題而研制一種大功率直流穩(wěn)壓電源輸出時的軟啟動裝置。該軟啟動裝置的硬件部分額外地專門地安裝在大功率直流穩(wěn)壓電源柜內(nèi)，由控制器試驗臺的控制系統(tǒng)直接控制大功率直流穩(wěn)壓電源供電時的接通和關(guān)斷，并由此直流穩(wěn)壓電源的軟啟動。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其包括:大功率直流穩(wěn)壓電源、大功率直流穩(wěn)壓電源輸入接通軟啟動裝置、試驗用快接裝置和電機控制器，外接電源與大功率直流穩(wěn)壓電源相連接，大功率直流穩(wěn)壓電源與試驗用快接裝置相連接，試驗用快接裝置與電機控制器相連接，所述大功率直流穩(wěn)壓電源與大功率直流穩(wěn)壓電源輸入接通軟啟動裝置相連接，其特征在于:所述軟啟動裝置設(shè)在大功率直流穩(wěn)壓電源柜內(nèi)，軟啟動裝置的主回路上設(shè)有兩個接觸器，分別為主接觸器和輔助接觸器，所述主接觸器和輔助接觸器互相并聯(lián)；所述輔助接觸器設(shè)有限流電阻，所述限流電阻與輔助接觸器串聯(lián)，限流電阻的規(guī)格與大功率直流穩(wěn)壓電源加在控制器上的輸入電壓值的大小及控制器所選擇的充電電容特性相關(guān)。
[0005]所述軟啟動裝置的控制回路包括:繼電器常開觸點、與繼電器常開觸點相連接的三段并聯(lián)線路；第一段并聯(lián)線路包含時間繼電器常開觸點和主接觸器電磁線圈；所述時間繼電器常開觸點和主接觸器電磁線圈串聯(lián)在一起；第二段并聯(lián)線路包含輔助接觸器電磁線圈；第三段并聯(lián)線路包含欠電流繼電器常閉觸點和時間繼電器，所述欠電流繼電器常閉觸點和時間繼電器串聯(lián)在一起。
[0006]所述軟啟動裝置的主回路工作過程如下:當(dāng)操作工按下啟動按鈕后，PLC輸出接通K0563接觸器電磁線圈，控制K0563接觸器觸點閉合，大功率直流穩(wěn)壓電源輸出的電流通過K0563觸點1/2、欠電流繼電器K0352(6/7)、限流電阻X1/X2以及Κ0563接觸器觸點3/4通向電機控制器，電流經(jīng)電機控制器返回時通過接觸器Κ0563觸點5/6返回大功率直流穩(wěn)壓電源；流經(jīng)電機控制器的電流首先給控制器內(nèi)的電容充電，在電容充滿電的過程中電流強度逐漸降低，當(dāng)電流強度降低到設(shè)定值時，再經(jīng)過設(shè)定的延時間隔，主接觸器Κ0562電磁線圈被接通，主接觸器Κ0562三副觸點被接通閉合；大功率直流穩(wěn)壓電源輸出的電流通過主接觸器Κ0562向控制器供電，輔助接觸器Κ0563仍然連接在主回路上與主接觸器并聯(lián)，向控制器供電，但因輔助接觸器串聯(lián)大電阻，因而通過的分電流值極小。
[0007]所述軟啟動裝置的工作過程如下:當(dāng)操作工按下試驗開始按鈕后，PLC輸出點將Κ62.1控制繼電器接通，于是繼電器觸點Κ62.1接通，并聯(lián)線路中的輔助接觸器電磁線圈Κ0563(Α1/Α2)接通，主回路中的輔助接觸器Κ0563三副觸點1/2、3/4、5/6閉合，大功率直流穩(wěn)壓電源開始給控制器供電，欠電流繼電器Κ0352 (6/7)開始工作，此時流向控制器的電流在給電容充電，隨充電時間推移，通過的電流強度在逐漸減小，但還沒有降低到設(shè)定值，在控制回路中的第三段并聯(lián)線路上的欠電流繼電器常閉觸點K0352(ll/12)就處于關(guān)斷狀態(tài)，第三段并聯(lián)線路上沒有電流通過，串聯(lián)在該并聯(lián)線路上的時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)處于未啟動狀態(tài)；當(dāng)給控制器充電的電流強度減小到設(shè)定值時，主回路上的欠電流繼電器Κ0352(6/7)電磁線圈被斷開，控制回路上的欠電流繼電器觸點K0352(ll/12)閉合接通，串聯(lián)在該并聯(lián)線路上的時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)開始工作。當(dāng)時間繼電器運行到設(shè)定的時間間隔值時，第一段并聯(lián)線路上的時間繼電器常開觸點Κ0564(13/14)閉合接通，串聯(lián)在線路上的主接觸器電磁線圈Κ0562(Α1/Α2)接通，主回路上的主接觸器Κ0562的三副觸點1/2、3/4、5/6全部閉合接通。
[0008]所述主接觸器用于控制被測試控制器與大功率直流穩(wěn)壓電源輸出端接通、斷開；主接觸器的規(guī)格與大功率直流穩(wěn)壓電源的最大輸出功率及最大電流強度相關(guān)。
[0009]所述輔助接觸器用于軟啟動時將大功率直流穩(wěn)壓電源輸出端與控制器接通；輔助接觸器的規(guī)格與所試驗的控制器在啟動時的電流強度強度相關(guān)。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于:操作人員只需按啟動按鈕即可讓試驗臺進(jìn)入正常工作狀態(tài)，為實現(xiàn)試驗過程自動化創(chuàng)造條件。一鍵操作軟啟動保證了操作安全性。本裝置為控制器軟啟動設(shè)置了兩個調(diào)整點，調(diào)整過程簡單，讓大功率直流穩(wěn)壓電源對所試驗的控制器有比較寬泛的軟啟動適應(yīng)范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是軟啟動裝置主回路圖；
圖2是軟啟動裝置控制回路圖；
圖3是PLC輸入點接線圖；
圖4是PLC輸出點接線圖；
1、主接觸器，2、輔助接觸器，3、限流電阻，4、欠電流繼電器，5、繼電器常開觸點，6、時間繼電器常開觸點，7、主接觸器電磁線圈，8、輔助接觸器電磁線圈，9、欠電流繼電器常閉觸點，10、時間繼電器。
【具體實施方式】[0012]本發(fā)明提供一種大功率直流穩(wěn)壓電源對電動汽車牽引電機控制器進(jìn)行試驗時的軟啟動裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]實施例1
大功率直流穩(wěn)壓電源的最高輸出電壓和電流為700V和200A，控制器為6KW至40KW，為此接觸器選9A，限流電阻選200 Ω 100W。在輔助接觸器上除串聯(lián)限流電阻外，還串聯(lián)了欠電流繼電器電磁線圈。欠電流繼電器設(shè)定在0.25A，在控制端為常閉觸點。當(dāng)操作工按下啟動按鈕后，PLC輸出接通K0563接觸器電磁線圈，控制K0563接觸器觸點閉合，大功率直流穩(wěn)壓電源輸出的電流通過K0563觸點1/2、欠電流繼電器K0352 (6/7)、限流電阻X1/X2以及K0563接觸器觸點3/4通向電機控制器，電流經(jīng)電機控制器返回時通過接觸器K0563觸點5/6返回大功率直流穩(wěn)壓電源；當(dāng)流經(jīng)電機控制器的電流強度逐漸降低到設(shè)定值時，再經(jīng)過設(shè)定的延時間隔，主接觸器K0562電磁線圈被接通，主接觸器K0562三副觸點被接通閉合；大功率直流穩(wěn)壓電源輸出的電流通過主接觸器K0562向控制器供電，輔助接觸器K0563仍然連接在主回路上與主接觸器并聯(lián)，但因輔助接觸器串聯(lián)大電阻，因而通過的分電流值極小。
[0014]所述軟啟動裝置的控制裝置的工作過程如下:在主控制回路上連接K62.1繼電器的常開觸點K62.1(13/14)，該常開觸點連接一個并聯(lián)控制回路后接至控制回路零線。常開觸點K62.1(13/14)對連接其上的三段并聯(lián)線路實現(xiàn)總控制。第一段并聯(lián)線路包含時間繼電器常開觸點K0564(13/14)和主接觸器電磁線圈Κ0562(Α1/Α2)。所述時間繼電器常開觸點Κ0564(13/14)和主接觸器電磁線圈Κ0562 (Α1/Α2)串聯(lián)在一起。第二段并聯(lián)線路包含輔助接觸器Κ0563的電磁線圈Κ0563(Α1/Α2)。第三段并聯(lián)線路包含欠電流繼電器Κ0352的常閉觸點K0352(ll/12)和時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)。所述欠電流繼電器常閉觸點K0352(ll/12)和時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)串聯(lián)在一起。在本案例中，時間繼電器設(shè)置在5秒。控制回路工作順序如下:當(dāng)操作工按下試驗開始按鈕后，PLC輸出點將控制繼電器Κ62.1接通，因而繼電器觸點Κ62.1接通。在繼電器觸點Κ62.1接通后，并聯(lián)回路中的輔助接觸器電磁線圈Κ0563(Α1/Α2)接通，主回路中的輔助接觸器Κ0563三副觸點1/2、3/4、5/6閉合，大功率直流穩(wěn)壓電源開始給控制器供電，欠電流繼電器Κ0352(6/7)開始工作，由于此時通過的電流強度還沒有降低到設(shè)定值0.25Α，因此在控制回路中的第三段并聯(lián)線路上的欠電流繼電器常閉觸點K0352(ll/12)就處于關(guān)斷狀態(tài)，第三段并聯(lián)線路上沒有電流通過，串聯(lián)在該并聯(lián)線路上的時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)處于未啟動狀態(tài)。當(dāng)控制器內(nèi)的電容逐漸充滿電時，給控制器充電的外部電流的流動速度逐步減小，其電流強度也在逐步減小，當(dāng)給控制器充電的電流強度減小到0.25Α時，主回路上的欠電流繼電器Κ0352(6/7)電磁線圈被斷開，控制回路上的欠電流繼電器觸點Κ0352 (11/12)閉合接通，串聯(lián)在該并聯(lián)線路上的時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)開始工作。當(dāng)時間繼電器運行到設(shè)定的時間間隔值時，第一段并聯(lián)線路上的時間繼電器常開觸點Κ0564(13/14)閉合接通，串聯(lián)在線路上的主接觸器電磁線圈Κ0562(Α1/Α2)接通，主回路上的主接觸器Κ0562的三副觸點1/2、3/4、5/6全部閉合接通。軟啟動到此結(jié)束，控制器電容已經(jīng)基本充滿電。大功率直流穩(wěn)壓電源開始直接通過主接觸器為控制器供電直到試驗結(jié)束。一旦主接觸器Κ0562接通，在整個試驗過程中，不管控制器內(nèi)的電容是否充滿電，主回路上的主接觸器Κ0562就不會再斷開，直到試驗結(jié)束。因為并聯(lián)在線路上的主接觸器Κ0562與輔助接觸器Κ0563在同時給控制器供電，Κ0562電阻值極小，而K0563串聯(lián)著一個200 Ω的大電阻，因而輔助接觸器K0563中始終只有極小電流通過，串聯(lián)在輔助接觸器K0563上的設(shè)置在0.25A的欠電流繼電器K0352始終不會將控制回路上的欠電流繼電器觸點K0352(ll/12)斷開，因此時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)始終處于通電狀態(tài)，從而時間繼電器觸點Κ0564(13/14)就始終處于閉合接通狀態(tài)，主接觸器電磁線圈Κ0562(Α1/Α2)就始終處于通電狀態(tài)，保證主接觸器Κ0562始終處于接通狀態(tài)。在主接觸器Κ0562剛開始向控制器供電時，從主接觸器觸點上通過的電流強度小于0.25Α。主接觸器觸點在閉合瞬間通過小電流不會對觸點造成任何傷害，觸點使用壽命不受影響。
[0015]圖3表示了大功率直流穩(wěn)壓電源輸出接通反饋時的接線。主接觸器Κ0562觸點Κ0562 (13/14)線路和輔助接觸器Κ0563觸點Κ0563 (13/14)線路是互相并聯(lián)的。這兩段線路中的任何一段接通都表示主回路已經(jīng)接通，此時PLC的輸入點161.3接通，PLC獲得直流穩(wěn)壓電源處在供電狀態(tài)的信號。當(dāng)主接觸器Κ0562和輔助接觸器Κ0563全部斷開時，Κ0562 (13/14)觸點和Κ0563 (13/14)觸點也全部斷開，PLC的輸入點161.3沒有接通，PLC獲知直流穩(wěn)壓電源已經(jīng)停止供電。
[0016]圖4表示了大功率直流穩(wěn)壓電源輸出接通控制時的接線。PLC輸出點Q62.1接通繼電器Κ62.1。實際使用時，當(dāng)操作工按下直流穩(wěn)壓電源開始供電按鈕，PLC輸出點Q62.1接通，繼電器Κ62.1通電，控制回路中的繼電器常開觸點Κ62.1(13/14)被閉合接通，控制回路中的輔助接觸器電磁線圈Κ0563 (Α1/Α2)被接通，主回路中的輔助接觸器Κ0563三副觸點被接通，直流穩(wěn)壓電源開始為控制器供電進(jìn)行軟啟動。然后經(jīng)過前面敘述的一系列過程，控制器平穩(wěn)過渡到主接觸器Κ0562閉合下的試驗方式。在試驗結(jié)束時，人工按下試驗結(jié)束按鈕，PLC輸出點Q62.1斷開，繼電器Κ62.1斷電，控制回路上的常開觸點Κ62.1被斷開，主接觸器Κ0562的電磁線圈Κ0562(Α1/Α2)斷電，輔助接觸器Κ0563的電磁線圈Κ0563 (Α1/Α2)斷電，時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)斷電。接下來控制回路上的時間繼電器常開觸點Κ0564 (13/14)被斷開，主回路上的主接觸器Κ0562的三副觸點和輔助接觸器Κ0563的三副觸點被全部斷開。大功率直流穩(wěn)壓電源對控制器的供電被全部切斷。
[0017]上面所述大功率直流穩(wěn)壓電源對控制器輸出的軟啟動裝置包含有兩個調(diào)節(jié)點。一個在欠電流繼電器上，一個在時間繼電器上。當(dāng)控制器規(guī)格增大并伴隨輸入額定電壓升高時，欠電流繼電器設(shè)定值可以相應(yīng)增大，時間繼電器延時間隔也可以相應(yīng)增大。采用這兩個調(diào)節(jié)點后可以使大功率直流穩(wěn)壓電源對所試驗的控制器有更寬泛的適應(yīng)范圍。在本實施例1中，欠電流繼電器設(shè)定值和時間繼電器設(shè)定值對于6KW至40KW的控制器均實用，不用重新設(shè)定。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其包括:大功率直流穩(wěn)壓電源、大功率直流穩(wěn)壓電源輸入接通軟啟動裝置、試驗用快接裝置和電機控制器，外接電源與大功率直流穩(wěn)壓電源相連接，大功率直流穩(wěn)壓電源與試驗用快接裝置相連接，試驗用快接裝置與電機控制器相連接，所述大功率直流穩(wěn)壓電源與大功率直流穩(wěn)壓電源輸入接通軟啟動裝置相連接，其特征在于:所述軟啟動裝置設(shè)在大功率直流穩(wěn)壓電源柜內(nèi)，軟啟動裝置的主回路上設(shè)有兩個接觸器，分別為主接觸器和輔助接觸器，所述主接觸器和輔助接觸器互相并聯(lián)；所述輔助接觸器設(shè)有限流電阻，所述限流電阻與輔助接觸器串聯(lián)，限流電阻的規(guī)格與大功率直流穩(wěn)壓電源加在控制器上的輸入電壓值的大小及控制器所選擇的充電電容特性相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其特征在于:所述軟啟動裝置的控制回路包括:繼電器常開觸點、與繼電器常開觸點相連接的三段并聯(lián)線路；第一段并聯(lián)線路包含時間繼電器常開觸點和主接觸器電磁線圈；所述時間繼電器常開觸點和主接觸器電磁線圈串聯(lián)在一起；第二段并聯(lián)線路包含輔助接觸器電磁線圈；第三段并聯(lián)線路包含欠電流繼電器常閉觸點和時間繼電器，所述欠電流繼電器常閉觸點和時間繼電器串聯(lián)在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其特征在于:所述軟啟動裝置的主回路工作過程如下:當(dāng)操作工按下啟動按鈕后，PLC輸出接通K0563接觸器電磁線圈，控制K0563接觸器觸點閉合，大功率直流穩(wěn)壓電源輸出的電流通過K0563觸點1/2、欠電流繼電器K0352(6/7)、限流電阻X1/X2以及Κ0563接觸器觸點3/4通向電機控制器，電流經(jīng)電機控制器返回時通過接觸器Κ0563觸點5/6返回大功率直流穩(wěn)壓電源；流經(jīng)電機控制器的電流首先給控制器內(nèi)的電容充電，在電容充滿電的過程中電流強度逐漸降低，當(dāng)電流強度降低到設(shè)定值時，再經(jīng)過設(shè)定的延時間隔，主接觸器Κ0562電磁線圈被接通，主接觸器Κ0562三副觸點被接通閉合；大功率直流穩(wěn)壓電源輸出的電流通過主接觸器Κ0562向控制器供電，輔助接觸器Κ0563仍然連接在主回路上與主接觸器并聯(lián)，向控制器供電，但因輔助接觸器串聯(lián)大電阻，因而通過的分電流值極小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其特征在于:所述軟啟動裝置的工作過程如下:當(dāng)操作工按下試驗開始按鈕后，PLC輸出點將Κ62.1控制繼電器接通，于是繼`電器觸點Κ62.1接通，并聯(lián)線路中的輔助接觸器電磁線圈Κ0563(Α1/Α2)接通，主回路中的輔助接觸器Κ0563三副觸點1/2、3/4、5/6閉合，大功率直流穩(wěn)壓電源開始給控制器供電，欠電流繼電器Κ0352 (6/7)開始工作，此時流向控制器的電流在給電容充電，隨充電時間推移，通過的電流強度在逐漸減小，但還沒有降低到設(shè)定值，在控制回路中的第三段并聯(lián)線路上的欠電流繼電器常閉觸點K0352(ll/12)就處于關(guān)斷狀態(tài)，第三段并聯(lián)線路上沒有電流通過，串聯(lián)在該并聯(lián)線路上的時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)處于未啟動狀態(tài)；當(dāng)給控制器充電的電流強度減小到設(shè)定值時，主回路上的欠電流繼電器Κ0352(6/7)電磁線圈被斷開，控制回路上的欠電流繼電器觸點K0352(ll/12)閉合接通，串聯(lián)在該并聯(lián)線路上的時間繼電器Κ0564(Α1/Α2)開始工作；當(dāng)時間繼電器運行到設(shè)定的時間間隔值時，第一段并聯(lián)線路上的時間繼電器常開觸點Κ0564(13/14)閉合接通，串聯(lián)在線路上的主接觸器電磁線圈Κ0562(Α1/Α2)接通，主回路上的主接觸器Κ0562的三副觸點1/2、3/4,5/6全部閉合接通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其特征在于:所述主接觸器用于控制被測試控制器與大功率直流穩(wěn)壓電源輸出端接通、斷開；主接觸器的規(guī)格與大功率直流穩(wěn)壓電源的最大輸出功率及最大電流強度相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牽引電機控制器大功率直流試驗電源軟啟動裝置，其特征在于:所述輔助接觸器用 于軟啟動時將大功率直流穩(wěn)壓電源輸出端與控制器接通；輔助接觸器的規(guī)格與所試驗的控制器在啟動時的電流強度強度相關(guān)。
【文檔編號】G01R1/28GK103701314SQ201310300040
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】黃躍進(jìn), 鄭華章 申請人:大連德新機電技術(shù)工程有限公司