一種數控電容補償降壓起動裝置的製作方法
2023-05-26 14:28:16
專利名稱：一種數控電容補償降壓起動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機起動控制裝置，具體來說涉及一種數控電容補償降壓起動裝置，屬於電機控制技術領域。
背景技術：
由於電機起動電流為額定電流的4-7倍，若是大功率電機直接起動時，電網馬上就出現降壓情況，很有可能導致其他設備停機，因此，為了保護供電系統不受到起動電流峰值的衝擊，大功率電機都需要降壓起動，從而達到以犧牲起動轉矩為代價來換取降低起動電流，保護供電系統穩定的目的。實現降壓起動的裝置有許多，常用有液體電阻起動裝置、晶閘管調壓起動裝置、電磁調壓起動裝置、降壓變壓器起動裝置以及降補固態軟起動裝置等。這些起動裝置雖然都 能有效的減小起動電流，但是，一旦起動電流小到使起動轉矩無法使電機完成起動時，這就不能接受了。為防止此種情況的出現，現有技術是通過在電機端進行電容補償的方式，達到既保證起動時所需要小電流，又保證有足夠的起動轉矩使電機起動。如中國專利公告號201515227U，公告日2010年6月23日，實用新型名稱《電動機電容補償節能裝置》，由電力補償電容、交流接觸器、電流互感器、電流繼電器組成，其從電動機電源輸入端引入三相交流電，分別與交流接觸器三組主觸點輸入端連接，交流接觸器三組主觸點輸出端與電力補償電容三個輸入端連接，引入的交流電A相與電流繼電器常開觸點和交流接觸器線圈串聯，再與引入的C相電源連接，電流互感器兩輸出端與電流繼電器線圈兩端連接，因此，可根據電流互感器感應到的電流大小，補償電容自動接入電路。當電機功率大，所需補償電容量也大，就將電容分成幾組，形成不同量的幾個補償電容，再依據電機起動狀況，分別投切。但是，在降壓起動中，補償電容的理想投切時機，應依據的是電機起動時的功率狀況，而現有技術則僅依據電流的大小，因此很難把握好補償電容的切除時機。要麼補償電容切除過早，則會導致起動電流上升，電壓波動增大；要麼補償電容切除過晚，則會導致母線電壓抬升，影響母線下負荷的運轉，如果超過一定的時間還會引起保護跳閘，影響供電安全。因此，現有技術存在不足。
發明內容本實用新型的目的是克服現有電容補償降壓起動裝置，僅依據電流的大小，以致很難把握好補償電容的切除時，造成補償電容切除過早或過遲，引發電流、電壓波動，影響用電安全等不足，提供一種不僅依據電流，而且還依據電壓的一種數控電容補償降壓起動裝置，其補償電容切除及時，不會引發電流、電壓波動，不影響用電安全。它的結構簡單，力口工方便，成本低，可滿足使用的需要。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種數控電容補償降壓起動裝置，包括起動櫃、降壓控制櫃、無功控制櫃、連接櫃、運行櫃、起動開關K1、降壓控制開關K2、無功控制開關K3、連接開關K4、運行開關K5、電流互感器TA、降壓變壓器A、電容器Cl、電容器C2、電容器C3，所述降壓變壓器A的一端通過起動櫃接電源電纜，另一端通過降壓控制櫃短接，所述降壓變壓器A的二次抽頭並聯著無功控制櫃和連接櫃，無功控制櫃連接三路或大於三路並聯電容器組，連接櫃通過電流互感器TA接電機，所述運行櫃接在電源電纜和電機之間，所述三路電容器組，分別並聯著放電線圈TV，還包括數控裝置，所述的數控裝置由可編程序控制器、電壓電流轉換隔離模塊、人機界面組成，所述的電壓電流轉換隔離模塊的輸入端分別與放電線圈TV的二次繞組、電流互感器TA的二次繞組連接，所述的電壓電流轉換隔離模塊的輸出端與可編程序控制器連接，所述的可編程序控制器通過通訊電纜與人機界面連接。所述的控制裝置安裝在無功控制櫃內。所述的人機界面是觸控螢幕。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於1.採用不僅依據電流，而且還依據電壓來控制補償電容的切除，數據可靠，不會引發電流、電壓波動，不影響用電安全。2.採用數控裝置，計算準確，處理及時，使電機起動迅速、平穩，功率因數理想，供電系統穩定。
圖I是本實用新型構成原理圖。圖2是本實用新型的數控模塊示意圖。圖中起動櫃I，降壓控制櫃2，無功控制櫃3，連接櫃4，運行櫃5，通訊電纜6，電源電纜7，可編程序控制器8，電壓電流轉換隔離模塊9，人機界面10，電機11，起動開關K1，降壓控制開關K2，無功控制開關K3，連接開關K4，運行開關K5，放電線圈TV，電流互感器TA，降壓變壓器A，電容器Cl，電容器C2，電容器C3。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型做進一步的描述，但並非對其保護範圍的限制。參見圖I、圖2，本實用新型的一種數控電容補償降壓起動裝置，包括起動櫃I、降壓控制櫃2、無功控制櫃3、連接櫃4、運行櫃5、起動開關K1、降壓控制開關K2、無功控制開關K3、連接開關K4、運行開關K5、電流互感器TA、降壓變壓器A、電容器Cl、電容器C2、電容器C3，所述降壓變壓器A的一端通過起動櫃I接電源電纜7，另一端通過降壓控制櫃2短接，所述降壓變壓器A的二次抽頭並聯著無功控制櫃3和連接櫃4，無功控制櫃3連接三路或大於三路並聯電容器組，連接櫃4通過電流互感器TA接電機11，所述運行櫃5接在電源電纜7和電機11之間，所述三路電容器組，分別並聯著放電線圈TV，還包括數控裝置，所述的數控裝置由可編程序控制器8、電壓電流轉換隔離模塊9、人機界面10組成，所述的電壓電流轉換隔離模塊9的輸入端分別與放電線圈TV的二次繞組、電流互感器TA的二次繞組連接，所述的電壓電流轉換隔離模塊9的輸出端與可編程序控制器8連接，所述的可編程序控制器8通過通訊電纜6與人機界面10連接。所述的控制裝置安裝在無功控制櫃3內。所述的人機界面10是觸控螢幕。電壓電流轉換隔離模塊9通過放電線圈TV (同時做電壓互感器)採集到電機11端電壓，通過電流互感器進TA採集到電機11端電流後，即刻將數據傳送給可編程序控制器8，由CPU模塊將採集到的電機電壓和電流數據進行計算轉換，得出可供判斷的參數。可供判斷的參數較多，比如功率因數、電機轉速等。由於電機轉速和功率因數是對應的，本實施例採用的是電機轉速。最後，再控制無功控制開關K3-1、K3-2、K3-3，完成相應補償電容的切除。電機11起動開始時,數控裝置接受來自DCS或者機旁的起動信號,發送合閘命令到降壓控制櫃2、無功控制櫃3、連接櫃4，接收到開關合閘的反饋信號後，延時一秒發送合閘命令到起動櫃1，電機11得電，開始起動。*[0018]隨著電機11的升速，電機11端電壓也是不斷的升高，數控裝置實時監測電壓和電流，計算出當前電機11轉速。當判斷電機11轉速達到95%額定轉速時，並且功率因數不低於0. 5時，數控裝置發送分閘信號到K3-1，先切除第一組電容器Cl ;當判斷電機11轉速達至IJ 98%額定轉速時，數控裝置發送分閘信號到K3-2，切除第二組電容器C2 ;之後延時兩秒切除剩下的電容器C3。數控裝置收到無功控制櫃3各路分閘反饋信號後，繼續控制分合降壓控制櫃2、運行櫃5以及起動櫃I和連接櫃4的控制信號，電機11最終在額定電壓下正常運轉，起動完成。本實用新型的其他零部件如人機界面與PLC通過串口通訊交換數據並進行顯示等，與現有技術相同，本文不作贅述。
權利要求1.一種數控電容補償降壓起動裝置，包括起動櫃(I)、降壓控制櫃(2)、無功控制櫃(3)、連接櫃(4)、運行櫃(5)、起動開關K1、降壓控制開關K2、無功控制開關K3、連接開關K4、運行開關K5、電流互感器TA、降壓變壓器A、電容器Cl、電容器C2、電容器C3,所述降壓變壓器A的一端通過起動櫃(I)接電源電纜(7)，另一端通過降壓控制櫃(2)短接，所述降壓變壓器A的二次抽頭並聯著無功控制櫃(3)和連接櫃(4)，無功控制櫃(3)連接三路或大於三路並聯電容器組，連接櫃(4 )通過電流互感器TA接電機(11)，所述運行櫃(5 )接在電源電纜(7 )和電機(11)之間，所述三路電容器組，分別並聯著放電線圈TV，還包括數控裝置，其特徵在於所述的數控裝置由可編程序控制器(8)、電壓電流轉換隔離模塊(9)、人機界面(10)組成，所述的電壓電流轉換隔離模塊(9)的輸入端分別與放電線圈TV的二次繞組、電流互感器TA的二次繞組連接，所述的電壓電流轉換隔離模塊(9)的輸出端與可編程序控制器(8 )連接，所述的可編程序控制器(8 )通過通訊電纜(6 )與人機界面(10 )連接。
2.根據權利要求I所述的一種數控電容補償降壓起動裝置，其特徵在於所述的控制裝置安裝在無功控制櫃(3)內。
3.根據權利要求I所述的一種數控電容補償降壓起動裝置，其特徵在於所述的人機界面(10)是觸控螢幕。
專利摘要一種數控電容補償降壓起動裝置，屬於電機控制技術領域。包括數控裝置，所述的數控裝置由可編程序控制器(8)、電壓電流轉換隔離模塊(9)、人機界面(10)，所述的電壓電流轉換隔離模塊(9)的輸入端分別與放電線圈TV的二次繞組、電流互感器TA的二次繞組連接，所述的電壓電流轉換隔離模塊(9)的輸出端與可編程序控制器(8)連接，所述的可編程序控制器(8)通過通訊電纜(6)與人機界面(10)連接。本實用新型的有益效果在於採用不僅依據電流，而且還依據電壓來控制補償電容的切除，數據可靠，不會引發電流、電壓波動，不影響用電安全。採用數控裝置，計算準確，處理及時，使電機起動迅速、平穩，功率因數理想，供電系統穩定。
文檔編號H02J3/18GK202475333SQ20122007080
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者吳修君, 師光輝, 汪興 申請人:大力電工襄陽股份有限公司