專利名稱：一種基于dsp控制器的智能固態(tài)軟起動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器，特別是涉及一種基于DSP控制器的對三相異 步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程進(jìn)行控制的智能固態(tài)軟起動(dòng)器。
背景技術(shù)：
電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生幾倍于額定電流的沖擊電流，不僅對電網(wǎng)造成不良影響，而 且嚴(yán)重地影響電機(jī)的使用壽命。為改善電機(jī)的起動(dòng)特性，多采用低壓固態(tài)軟起動(dòng)器，而目前 國內(nèi)外的低壓固態(tài)軟起動(dòng)器的核心控制芯片多采用16位單片機(jī)，通過對電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程 中采樣到的電流進(jìn)行分析，并對主回路中可控硅的觸發(fā)角按一定的算法進(jìn)行控制。這種方 式能基本滿足軟起動(dòng)器在起動(dòng)過程中，將電流限制到某一范圍內(nèi)。但由于單片機(jī)本身處理 速度比較慢，且對于完成復(fù)雜計(jì)算的能力欠缺，資源有限很難進(jìn)行智能化升級，因此，這種 固態(tài)軟起動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流過大或者起動(dòng)過程不平滑，不能完全滿足起動(dòng)性 能的要求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服普通單片機(jī)控制的低壓固態(tài)軟起動(dòng)器在起動(dòng)過程中起動(dòng)電流過大，或者 起動(dòng)過程不平滑而不能完全滿足起動(dòng)性能要求，不能進(jìn)行智能化升級等問題，本實(shí)用新型 提供了一種起動(dòng)過程平滑，起動(dòng)電流小且無二次電流沖擊的基于DSP控制器的智能固態(tài)軟 起動(dòng)器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它由電壓檢測及過零捕獲電 路、晶閘管電路、驅(qū)動(dòng)電路、續(xù)流角采樣回路、DSP控制電路、電流檢測電路、顯示和鍵盤電 路、電源電路和RS485接口電路構(gòu)成，所述晶閘管電路與三相異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，晶閘管電路 分別與驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流角采樣回路聯(lián)接，且晶閘管電路通過電流互感器和電流檢測電路 聯(lián)接，所述DSP控制電路分別與驅(qū)動(dòng)電路、續(xù)流角采樣回路、顯示和鍵盤電路、電源電路和 RS485接口電路相聯(lián)接，所述電流檢測電路、電壓檢測及過零捕獲電路與DSP控制電路相聯(lián) 接。進(jìn)一步地，所述的晶閘管電路由六只共三組晶閘管并聯(lián)而成，每組中的兩個(gè)晶閘 管反相并聯(lián)，或者晶閘管電路由三個(gè)雙向可控硅并聯(lián)而成。本實(shí)用新型的有益效果是利用晶閘管斬波降壓原理，控制加在三相異步電動(dòng)機(jī) 上的端電壓，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的降壓軟起動(dòng)和軟停車，大幅度降低電機(jī)的起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖 擊和負(fù)載慣性對機(jī)械設(shè)備的沖擊。DSP控制電路是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，通過DSP對各種信 號的采集，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理的結(jié)果進(jìn)行控制，DSP控制電路輸出的 晶閘管觸發(fā)脈沖經(jīng)過隔離放大后觸發(fā)晶間管導(dǎo)通。另外，DSP控制電路把各種數(shù)據(jù)和結(jié)果通 過RS485硬件接口與顯示鍵盤電路遠(yuǎn)程進(jìn)行通訊和智能化。以DSP為核心的電機(jī)軟起動(dòng)器， 處理速度快，能及時(shí)跟隨電機(jī)負(fù)載的變化，使電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)可靠，本實(shí)用新型具有良好的平 滑起動(dòng)特性，起動(dòng)電流低，無二次電流沖擊，且結(jié)構(gòu)緊湊。此外，其具有多種可選的起動(dòng)、停止功能，及故障檢測、系統(tǒng)保護(hù)等附加功能。
圖1為本實(shí)用新型的電路框圖1-電壓檢測及過零捕獲電路 2-晶閘管電路 3-電流檢測電路4-驅(qū)動(dòng)電路5-續(xù)流角采樣回路 6-DSP控制電路7-顯示和鍵盤電路 8-電源電路9-RS485接口電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。結(jié)合圖1說明本實(shí)用新型的一種基于DSP控制器的智能固態(tài)軟起動(dòng)器，它由電壓 檢測及過零捕獲電路1、晶閘管電路2、驅(qū)動(dòng)電路4、續(xù)流角采樣回路5、DSP控制電路6、電流 檢測電路3、顯示和鍵盤電路7、電源電路8和RS485接口電路9構(gòu)成，晶閘管電路2與三相 異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，晶閘管電路2分別與驅(qū)動(dòng)電路4和續(xù)流角采樣回路5聯(lián)接，且晶閘管電路 通過電流互感器和電流檢測電路3聯(lián)接，DSP控制電路6分別與驅(qū)動(dòng)電路4、續(xù)流角采樣回 路5、顯示和鍵盤電路7、電源電路8和RS485接口電路9相聯(lián)接，電流檢測電路3、電壓檢測 及過零捕獲電路1與DSP控制電路6相聯(lián)接。晶閘管電路2由六只共三組晶閘管并聯(lián)而成， 每組中的兩個(gè)晶閘管反相并聯(lián)，每組晶閘管固定于整體式上散熱片和下散熱片構(gòu)成的散熱 器內(nèi)，或者晶閘管電路2采用三個(gè)雙向可控硅模塊并聯(lián)。電壓檢測及過零捕獲電路1 一方面將電源電壓的大小，經(jīng)中間變換電路送入DSP 的AD通道，作為故障檢測、過壓及欠壓保護(hù)、電壓顯示等的依據(jù)；另一方面，將電源的模擬 電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ㄐ盘?，作為觸發(fā)三相晶閘管的同步信號即電壓過零檢測回路對電壓過零進(jìn) 行捕獲。電流檢測電路3對負(fù)載電流進(jìn)行采樣，DSP控制電路6作為整個(gè)系統(tǒng)的主控CPU， 負(fù)責(zé)信號檢測、實(shí)時(shí)運(yùn)算和輸出控制等功能。續(xù)流角采樣回路5對續(xù)流角進(jìn)行采樣，以捕獲 到的過零信號為基準(zhǔn)，根據(jù)控制策略，對不同的控制對象按照需要進(jìn)行控制，并把該控制結(jié) 果通過驅(qū)動(dòng)電路4驅(qū)動(dòng)主回路中的晶閘管電路2，從而達(dá)到電動(dòng)機(jī)平滑起動(dòng)的結(jié)果。通過鍵 盤可以選擇固態(tài)軟起動(dòng)器的起動(dòng)方式，顯示器精確顯示電機(jī)電流大小，S485接口電路9可 以使固態(tài)軟起動(dòng)器遠(yuǎn)程通訊控制。
權(quán)利要求1.一種基于DSP控制器的智能固態(tài)軟起動(dòng)器，其特征在于它由電壓檢測及過零捕獲 電路(1)、晶閘管電路(2)、驅(qū)動(dòng)電路(4)、續(xù)流角采樣回路(5)、DSP控制電路(6)、電流檢測 電路(3 )、顯示和鍵盤電路(7 )、電源電路(8 )和RS485接口電路(9 )構(gòu)成，所述晶閘管電路 (2)與三相異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，晶閘管電路(2)分別與驅(qū)動(dòng)電路(4)和續(xù)流角采樣回路(5)聯(lián) 接，且晶間管電路通過電流互感器和電流檢測電路(3 )聯(lián)接，所述DSP控制電路(6 )分別與 驅(qū)動(dòng)電路(4)、續(xù)流角采樣回路(5)、顯示和鍵盤電路(7)、電源電路(8)和RS485接口電路 (9)相聯(lián)接，所述電流檢測電路(3)、電壓檢測及過零捕獲電路(1)與DSP控制電路(6)相聯(lián) 接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于DSP控制器的智能固態(tài)軟起動(dòng)器，其特征在于所述 的晶閘管電路(2)由六只共三組晶閘管并聯(lián)而成，每組中的兩個(gè)晶閘管反相并聯(lián)，或者晶閘 管電路(2)由三個(gè)雙向可控硅并聯(lián)而成。
專利摘要一種基于DSP控制器的智能固態(tài)軟起動(dòng)器，涉及一種基于DSP控制器的對三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程進(jìn)行控制的低壓固態(tài)軟起動(dòng)器。為了克服普通單片機(jī)控制的低壓固態(tài)軟起動(dòng)器在起動(dòng)過程中起動(dòng)電流過大，或者起動(dòng)過程不平滑而不能完全滿足起動(dòng)性能要求的問題。本實(shí)用新型的晶閘管電路與三相異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，晶閘管電路分別與驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流角采樣回路聯(lián)接，且晶閘管電路通過電流互感器和電流檢測電路聯(lián)接，DSP控制電路分別與驅(qū)動(dòng)電路、續(xù)流角采樣回路、顯示和鍵盤電路、電源電路和、RS485接口電路相聯(lián)接，電流檢測電路、電壓檢測及過零捕獲電路與DSP控制電路相聯(lián)接。本實(shí)用新型主要用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、運(yùn)行和保護(hù)。
文檔編號H02P1/28GK201887705SQ20102067937
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者劉青松, 孫玉鴻 申請人:上海追日電氣有限公司