專利名稱：使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)的起動(dòng)控制設(shè)備，尤其涉及一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)起動(dòng)器。
背景技術(shù)：
在冶金、化工、建筑、礦山等工業(yè)領(lǐng)域中，廣泛地使用電機(jī)設(shè)備，其中最為常用的是交流鼠籠型異步電機(jī)。該種電機(jī)是反電勢(shì)為主的負(fù)載，即是使用反電勢(shì)來(lái)平衡外加電壓。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，反電勢(shì)會(huì)隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加而逐漸變大，所以起動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大。在電機(jī)容量較大時(shí)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)及其他負(fù)載造成干擾甚至是危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要使用起動(dòng)控制來(lái)控制起動(dòng)時(shí)的電壓，是電壓以相對(duì)緩慢的方式變化，稱為軟起動(dòng)。更具體地說(shuō)，是運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器控制內(nèi)部的晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零開始以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟啟動(dòng)。軟啟動(dòng)的控制的方法有多種，比如早期的自耦變壓器壓將起動(dòng)方式、星-三角轉(zhuǎn)換起動(dòng)等等。目前比較流行的方式是使用可控硅交流調(diào)壓技術(shù)。
一種常用的使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器如圖1所示。該電機(jī)軟起動(dòng)器100連接在電機(jī)和電機(jī)電源之間，用于起動(dòng)電機(jī)。其包括處理器(圖1中未示出)。
三相電源輸入接口102，連接于三個(gè)接線銅排R、T和S，分別連接三相的交流電L1、L2和L3。
電機(jī)電源輸出接口104，連接于三個(gè)輸出銅排U、V、W，分別將三相電輸出到電機(jī)的U1、V1和W1端。
一控制板(控制板在圖1中未示出，但是其接口在圖1中示出)，其具有運(yùn)行狀態(tài)指示接口106，可外接一個(gè)狀態(tài)指示燈來(lái)表示電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，不過(guò)該接口是無(wú)源接口，需使用外加的工作電源。故障指示接口108，也可外接一個(gè)狀態(tài)指示燈來(lái)表示電機(jī)是否有故障發(fā)生，該接口也是一個(gè)無(wú)源接口，需使用外加的工作電源。
旁路接觸線圈110和旁路接觸常開接點(diǎn)112，旁路工作電源114向旁路接觸線圈110提供工作電源。旁路工作電源114有兩種工作方式采用380V電壓工作或者采用220V電壓工作。采用380V的電壓時(shí)，采用圖1所示的虛線框內(nèi)所示的電路，其包括一熔斷器，此時(shí)，將L1連接于380V的電壓，N不需要使用。如果使用220V的電壓，則不需要虛線框中的電路，直接將N連接220V的電壓即可。旁路接觸線圈110和旁路常開接點(diǎn)112一起構(gòu)成了旁路接觸器，其中，當(dāng)旁路接觸常開接點(diǎn)112閉合時(shí)，電機(jī)工作電源將和電機(jī)直接相連而不再通過(guò)軟起動(dòng)器100。在啟動(dòng)的過(guò)程中，旁路接觸常開接點(diǎn)112處于常開的狀態(tài)，因此工作電源是通過(guò)軟起動(dòng)器連接到電機(jī)的。在啟動(dòng)完畢之后，通過(guò)旁路接觸線圈110的作用使常開接點(diǎn)112閉合。
控制信號(hào)接口116，提供瞬停、軟停、軟起這三個(gè)功能信號(hào)和一個(gè)公共端，參考圖中的注釋。軟起動(dòng)器100的工作電源由電源接口118提供。
該種使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器通過(guò)可控硅調(diào)壓來(lái)控制起動(dòng)時(shí)的電壓，使其按照較理想的曲線上升。但是，該種軟起動(dòng)器有一個(gè)明顯的不足之處，就是它沒(méi)有過(guò)載、欠壓、電源缺相等保護(hù)功能，如果出現(xiàn)過(guò)載、欠壓、電源缺相等異常情況就不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，因此不能起到監(jiān)測(cè)保護(hù)電機(jī)的安全運(yùn)行的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)起動(dòng)狀況的可控硅交流調(diào)壓電機(jī)軟起動(dòng)器，其能在起動(dòng)的同時(shí)監(jiān)測(cè)起動(dòng)的電壓，及時(shí)地排除故障的發(fā)生。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是用如下技術(shù)方案一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器，連接在電機(jī)和電機(jī)電源之間，起動(dòng)所述電機(jī)，包括連接三相電源輸入接口的三個(gè)輸入銅排、連接電機(jī)的三個(gè)輸出銅排、可控硅組件和控制板，其中，所述控制板具有電機(jī)電源輸出接口、運(yùn)行狀態(tài)指示接口、故障指示接口、旁路工作電路和控制信號(hào)接口，所述電機(jī)軟起動(dòng)器還連接到旁路接觸器，其特征在于，所述電機(jī)軟起動(dòng)器的三個(gè)輸入銅排中的每一個(gè)具有一個(gè)電流互感器；還包括三個(gè)旁路銅排，所述電機(jī)軟啟動(dòng)器通過(guò)所述旁路銅排連接到所述旁路接觸器。
較佳的，所述電機(jī)軟啟動(dòng)器包括，處理器，控制所述控制板工作并處理信號(hào)；電源變換同步檢測(cè)裝置，在所述可控硅組件之前進(jìn)行采樣信號(hào)，輸入到所述處理器；電流檢測(cè)裝置，連接到所述電流互感器，采樣從所述電機(jī)軟起動(dòng)器輸出至所述電機(jī)的電流信號(hào)，并輸入到所述處理器；觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置，連接到所述處理器，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。
為了能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的電路，本軟起動(dòng)器還包括模擬信號(hào)輸出接口，采樣所述電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)的起停運(yùn)行電流大小。
按照一個(gè)實(shí)施例，本軟起動(dòng)器還包括輸入輸出裝置，連接到所述處理器。
采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，軟起動(dòng)器能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控電壓和電流的情況，對(duì)于異常情況能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，有利于提高電機(jī)起動(dòng)時(shí)的安全性。


本實(shí)用新型的特征、本質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將在
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例的說(shuō)明之后變得更加明顯。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器的控制原理圖；圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)軟起動(dòng)器的控制原理圖；圖3是上述實(shí)施例中電機(jī)軟啟動(dòng)器的控制板結(jié)構(gòu)原理圖；圖4是本實(shí)用新型的電機(jī)軟啟動(dòng)器的主回路連接圖；圖5是上述實(shí)施例中輸入輸出裝置的外觀圖。
具體實(shí)施方式
圖2是本實(shí)用新型的使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖。從圖2上看，其與圖1所示的軟起動(dòng)器最主要的區(qū)別在于其旁路電路從獨(dú)立的接口輸出，圖2中示為L(zhǎng)11、L12和L13，稱為旁路銅排。其實(shí)，本實(shí)用新型的另一改進(jìn)在于三個(gè)輸入銅排R、S、T的每一個(gè)上的都具有一個(gè)電流互感器。。
參考圖4，圖4是本實(shí)用新型的電機(jī)軟啟動(dòng)器的主回路連接圖，其中120是可控硅組件，三個(gè)輸入銅排R、S、T的每一個(gè)上都具有一個(gè)電流互感器206。三個(gè)旁路銅排L11、L12和L13連接在可控硅組件120之前，需要注意的是，三個(gè)旁路銅排L11、L12和L13的連接位置在電流互感器206之后，也就是說(shuō)，由旁路銅排L11、L12和L13輸出的電流是經(jīng)過(guò)電流互感器206之后的電流。旁路銅排輸出連接旁路接觸常開接點(diǎn)112，其為一開關(guān)KM。可控硅組件120的另一端連接到電動(dòng)機(jī)的V、U、W端，旁路電路也連接到電動(dòng)機(jī)的V、U、W端。在啟動(dòng)的階段，常開接點(diǎn)112打開，電動(dòng)機(jī)的電源由輸入經(jīng)可控硅組件120之后提供，啟動(dòng)完畢之后，常開接點(diǎn)112閉合，電動(dòng)機(jī)通過(guò)旁路直接由電源供電。
本實(shí)用新型的電機(jī)軟啟動(dòng)器200的控制板結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示，包括處理器204，控制所述控制板工作并處理信號(hào)。
電源變換同步檢測(cè)裝置202，連接到三相電源，該同步檢測(cè)裝置202通過(guò)三個(gè)輸入銅排上的電流互感器來(lái)獲得電流信號(hào)，電源變換同步檢測(cè)裝置202在可控硅組件120之前采樣信號(hào)，輸入到處理器204。
電流檢測(cè)裝置208，連接到電機(jī)，同樣需要利用三個(gè)輸入銅排上的電流互感器來(lái)采樣從電機(jī)軟起動(dòng)器200輸出至電機(jī)的信號(hào)，并輸入到處理器204。
觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置210，連接到處理器204，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。處理器204根據(jù)電源變換同步檢測(cè)裝置202和電流檢測(cè)裝置208采集的電流信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。
從圖3中還可見，處理器204還具體控制旁路常開接點(diǎn)112、故障指示接口108和控制信號(hào)接口116。這些連接和現(xiàn)有技術(shù)中相同。在該實(shí)施例中，處理器204還連接了輸入輸出裝置300，圖5是輸入輸出裝置300的外觀圖，其中，輸入裝置為鍵盤而顯示裝置為L(zhǎng)ED顯示器，在該實(shí)施例中，為6個(gè)鍵的按鈕開關(guān)作為鍵盤并以5位8段數(shù)碼的LED顯示器和三只發(fā)光二極管作為顯示裝置。
再回到圖2，圖2中所示的軟起動(dòng)器與現(xiàn)有技術(shù)中的另一個(gè)區(qū)別是其還包括模擬信號(hào)輸出124，通過(guò)模擬信號(hào)輸出124可采樣電機(jī)的電流大小，例如使用0～20mA的模擬電流信號(hào)，將其與采樣的電流信號(hào)結(jié)合使用，可更加準(zhǔn)確地得到電機(jī)起動(dòng)時(shí)的運(yùn)行狀況。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可通過(guò)可控硅調(diào)壓來(lái)控制起動(dòng)時(shí)的電壓，使其按照較理想的曲線上升。并且該種軟起動(dòng)器通過(guò)在輸入銅排上增加電流互感器來(lái)實(shí)時(shí)地監(jiān)控起動(dòng)的狀況，如果出線電壓異常的情況，能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，從而提高電機(jī)起動(dòng)時(shí)的安全性。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1.一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器，連接在電機(jī)和電機(jī)電源之間，起動(dòng)所述電機(jī)，包括連接三相電源輸入接口的三個(gè)輸入銅排、連接電機(jī)的三個(gè)輸出銅排、可控硅組件和控制板，其中，所述控制板具有電機(jī)電源輸出接口、運(yùn)行狀態(tài)指示接口、故障指示接口、旁路工作電路和控制信號(hào)接口，所述電機(jī)軟起動(dòng)器還連接到旁路接觸器，其特征在于，所述電機(jī)軟起動(dòng)器的三個(gè)輸入銅排中的每一個(gè)具有一個(gè)電流互感器；還包括三個(gè)旁路銅排，所述電機(jī)軟啟動(dòng)器通過(guò)所述旁路銅排連接到所述旁路接觸器。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)軟器動(dòng)器，其特征在于，所述電機(jī)軟啟動(dòng)器包括的控制板包括，處理器，控制所述控制板工作并處理信號(hào)；電源變換同步檢測(cè)裝置，在所述可控硅組件之前進(jìn)行采樣信號(hào)，輸入到所述處理器；電流檢測(cè)裝置，連接到所述電流互感器，采樣從所述電機(jī)軟起動(dòng)器輸出至所述電機(jī)的電流信號(hào)，并輸入到所述處理器；觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置，連接到所述處理器，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)軟起動(dòng)器，其特征在于，還包括模擬信號(hào)輸出接口，采樣所述電機(jī)的起停運(yùn)行電流大小。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)軟起動(dòng)器，其特征在于，還包括輸入輸出裝置，連接到所述處理器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機(jī)軟起動(dòng)器，連接在電機(jī)和電機(jī)電源之間，起動(dòng)電機(jī)，包括連接三相電源輸入接口的三個(gè)輸入銅排、連接電機(jī)的三個(gè)輸出銅排、可控硅組件和控制板，其中，控制板具有交流220V，50Hz電源輸出接口、運(yùn)行狀態(tài)指示接口、故障指示接口、旁路工作電路和控制信號(hào)接口，電機(jī)軟起動(dòng)器還連接到旁路接觸器，其中，電機(jī)軟起動(dòng)器的三個(gè)輸入銅排中的每一個(gè)具有一個(gè)電流互感器；還包括三個(gè)旁路銅排，電機(jī)軟啟動(dòng)器通過(guò)旁路銅排連接到旁路接觸器。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可通過(guò)可控硅調(diào)壓來(lái)控制起動(dòng)時(shí)的電壓，使其按照較理想的曲線上升。并且該種軟起動(dòng)器通過(guò)增加旁路接觸器來(lái)實(shí)時(shí)地監(jiān)控起動(dòng)的狀況，如果出現(xiàn)過(guò)載、欠壓、電源缺相等異常情況，能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，從而提高電機(jī)起動(dòng)時(shí)的安全性。
文檔編號(hào)H02P1/28GK2768306SQ200420023779
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者張錦生, 陳國(guó)成 申請(qǐng)人:上海雷諾爾電氣有限公司