基於pic的星三角智能軟起動控制器的製造方法
2023-05-30 02:55:31 2
基於pic的星三角智能軟起動控制器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於PIC的星三角智能軟起動控制器，包括PIC單片機、第一接觸器-第三接觸器，第一中間繼電器、第二中間繼電器、熔斷器、斷路器、熱繼電器、啟動按鍵、停止按鍵和電動機，PIC單片機上接有第一中間繼電器的線圈、第二中間繼電器的線圈，PIC單片機接第二接觸器的常閉觸點至火線端，PIC單片機接電流互感器至主迴路，電動機的一端依次接熱繼電器、第一接觸器、斷路器、熔斷器至火線端，電動機的另一端接第三接觸器，第一接觸器與第三接觸器之間還接有第二接觸器。本發明安裝簡便，成本低，穩定性好，可實時實現轉換，延長系統使用壽命。
【專利說明】基於PIC的星三角智能軟起動控制器
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是傳感器信號採集處理【技術領域】，具體涉及基於Pic的星三角智能軟起動控制器。
【背景技術】
[0002]Y- Λ啟動,是指啟動時電動機繞組接成星形,啟動結束進入運行狀態後，電動機繞組接成三角形，在啟動時，電機定子繞組因是星形接法，所以每相繞組所受的電壓降低到運行電壓的1/1.73 (約57.7%)，啟動電流為直接啟動時的1/3，啟動轉矩也同時減小到直接啟動的1/3。所以這種啟動方式只能工作在空載或輕載啟動的場合。例如，軸流風機啟動時應將出風閥門打開，離心水泵應將出水閥門關閉，使設備處於輕載狀態，傳統的Y- Λ (星三角)起動方法，應用於很多工業控制現場，目的是降低起動電流，減小對電網及共電設備的危害，其原理圖如圖1所示:
[0003]圖1左側是電動機Y- Λ啟動的一次電路圖，U1-U2、V2-V2、W1_W2是電動機M的三相繞組，如果將U2、V2和W2在接線盒內短接，則電動機被接成星形；如果將Ul和W2、V1和U2、Wl和V2分別短接，則電動機被接成三角形。
[0004]圖1右側是實現電動機的Y- Λ啟動的二次控制電路，Y- Λ啟動電路的工作過程:按下啟動按鈕SB2，第三接觸器ΚΜ3和時間繼電器KT的線圈得電，第三接觸器ΚΜ3的主觸點閉合，將電動機M的三相繞組接成星形；第三接觸器ΚΜ3的輔助觸點(常開)ΚΜ3-3同時閉合，使第二接觸器ΚΜ2動作，電動機M進入星形啟動狀態，第二接觸器ΚΜ2的輔助觸點ΚΜ2-1閉合，使電路維持在啟動狀態；待電動機M轉速達到一定程度時，時間繼電器KT延時時間到其延時觸點(常閉)斷開，第三接觸器ΚΜ3線圈失電.主觸點斷開，輔助觸點(常閉)ΚΜ3-1閉臺，第一接觸器KMl得電工作，電動機M進入三角運行狀態。這裡時間繼電器KT的延時時間應通過試驗調整在5-15秒之間，按下停止按鈕，或電動機M出現異常過電流使熱繼電器動作時，電動機M均會停止運行，電動機M停運時綠燈HG點亮，啟動過程中黃燈HY點亮，運行過程則紅燈HR點亮；電流表PA和電壓表PV用於電動機M運行參數的測量，熱繼電器FH的調整.應根據負載輕重和運行電流的大小，在熱態(熱繼電器FH接入電路，並經過啟動電流的預熱)實地進行，觀察電流表PA的讀數，按照讀數的1.2倍整定其電流調整鈕，電動機M出現1.2倍的異常電流時.熱繼電器PA會在20分鐘內動作，如果電動機M運行電流是隨負載不斷變化的，則整定值可按較大電流值計算選取，但最大不能超過電動機M額定電流的1.2倍。
[0005]在現有技術中，有一種基於PLC(可編程邏輯控制器)的星三角啟動控制實驗板，是一種採用PLC作為主控系統星三角啟動控制實驗板，用於編輯、修改、監控程序，與PC機、電動機、熔斷器、熱繼電器、接觸器、按鈕、端子排、電源構成實驗板，PLC通過運行內部設定程序，給電路輸送信號，從而實現傳統星三角的啟動，但是這種現有技術存在以下缺點:(I)PLC的成本特別高，不適合裝置的批量生產；(2)該套系統無法準確檢測電機啟動轉換的時間，實時實現轉換；(3)該套系統無法徹底消除星三角電機啟動時電流對電網的汙染。
[0006]在中國發明專利說明書CN203482117U中公開了一種適用於降壓和星三角啟動裝置的智能控制器，包括主控制器和互感器以及插接件，所述互感器的上蓋板上設置有相互平行的雙導軌，所述主控制器具有外殼體，該外殼體的底端面上的其中兩側縱向向下延伸設置有支撐部，所述支撐部之間形成與上蓋板上的雙導軌適配的開槽，並且所述外殼體底面上其中一側支撐部的內側面上橫向延伸設置有楔形凸出部，所述互感器通過上蓋板上的雙導軌與所述支撐部內側面上的楔形凸出部形成卡接並進而形成互感器與主控制器直接的導軌配合安裝，這種裝置通過互感器和主控制器的導軌安裝，可分離安裝，能達到對啟動裝置的有效控制。
[0007]該技術存在著以下缺點:(I)該裝置體積較大，可封裝性差，不適合裝置的批量生產；(2)該套系統無法徹底消除星三角電機啟動時電流對電網的汙染；(3)該套系統的電路繁瑣，只能專業人員安裝，維護成本太高；(4)該套系統無法準確檢測電機啟動轉換的時間，實時實現轉換。
[0008]而可編程控制器(PIC)是以計算機技術為核心的通用工業自動化裝置，其最大的特點是從實際出發，重視產品的性能與價格比，靠發展多種型號來滿足不同層次的應用要求，而且PIC單片機可以精簡指令使其執行效率大為提高，其引腳具有防瞬態能力，通過限流電阻可以接至220V交流電源，可直接與繼電器控制電路相連，無須光電耦合器隔離，給應用帶來極大方便，同時降低了生產成本，基於此，設計一種基於PIC的星三角智能軟起動控制器還是很有必要的。
【發明內容】
[0009]為解決上述問題，本發明提供了一種基於PIC的星三角智能軟起動控制器，結構設計合理，安裝簡便，成本低，穩定性好，自動化程度高，可實時實現轉換，延長了系統的使用壽命。
[0010]為實現上述目的，本發明採取的技術方案為:
[0011]基於PIC的星三角智能軟起動控制器，包括PIC單片機、第一接觸器-第三接觸器，第一中間繼電器、第二中間繼電器、熔斷器、斷路器、熱繼電器、啟動按鍵、停止按鍵和電動機，Pic單片機上接有第一中間繼電器的線圈、第二中間繼電器的線圈，PIC單片機接第二接觸器的常閉觸點至火線端，PIC單片機還接啟動按鍵至地端，PIC單片機接電流互感器至主迴路，電動機的一端依次接熱繼電器、第一接觸器、斷路器、熔斷器至火線端，電動機的另一端接第三接觸器，電動機的另一端還接第二接觸器至熱繼電器與第一接觸器的中間節點，第一中間繼電器的觸點與第一接觸器的主觸點並接後與第一接觸器的線圈串聯，第二接觸器的常閉觸點與第三接觸器的線圈串聯，第二中間繼電器的觸點與第二接觸器的主觸點並接後再與第二接觸器的線圈串聯，以上三個串聯電路並接後電路兩端分別接熱繼電器的常閉觸點、停止按鍵至火線端、零線端。
[0012]本發明的有益效果:
[0013](I)採用的主要器件成本低，穩定性好，可降低生產和維護成本；
[0014](2)減小了裝置體積，提高裝置的封裝性；
[0015](3)簡明主控迴路的電路，主控迴路接線少，構圖簡單，方便安裝；
[0016](4)提高裝置的自動化，從而更準確檢測電機啟動轉換的時刻，實現實時轉換；
[0017](5)採用智能控制系統，提高裝置的穩定性；
[0018](6)徹底消除星三角電機啟動時電流對電網的汙染；
[0019](7)改善主控系統的啟動性能，延長系統的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發明；
[0021]圖1為現有技術的電路圖；
[0022]圖2為本發明的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0024]如圖1所示，本發明實施例提供了一種基於PIC的星三角智能軟起動控制器，包括PIC單片機、第一接觸器KMl-第三接觸器KM3，第一中間繼電器K1、第二中間繼電器K2、熔斷器FU、斷路器QS、熱繼電器FR、啟動按鍵SBQ、停止按鍵SBT和電動機M，PIC單片機上接有第一中間繼電器Kl的線圈、第二中間繼電器K2的線圈，PIC單片機接第二接觸器KM2的常閉觸點至火線端，PIC單片機還接啟動按鍵SBQ至地端，PIC單片機接電流互感器TA至主迴路，電動機M的一端依次接熱繼電器FR、第一接觸器KM1、斷路器QS、熔斷器FU至火線端，電動機M的另一端接第三接觸器KM3，第一接觸器KMl與第三接觸器KM3之間還接有第二接觸器KM2。
[0025]所述的第一中間繼電器Kl的觸點與第一接觸器KMl的主觸點並接後的電路與第一接觸器KMl的線圈串聯，第二中間繼電器K2的觸點與第二接觸器KM2的主觸點並接後的電路與第二接觸器KM2的線圈串聯，第二接觸器KM2的常閉觸點與第三接觸器KM3的線圈串聯，以上三組串聯電路並接後，電路兩端分別接熱繼電器FR的常閉觸點、停止按鍵SBT至火線端、零線端。
[0026]本【具體實施方式】工作原理:(I)啟動狀態:系統接上電源後，第三接觸器KM3吸合，PIC單片機處於基本運行準備狀態，按下單片機啟動點觸開關，使第一中間繼電器Kl吸合，第一接觸器KMl線圈通電，第一接觸器KMl主觸點吸合，第一中間繼電器Kl持續3秒後斷開，電動機M處於星型運轉狀態，同時電流互感器TA採集主迴路工作電流，當多次檢測到的電流信號達到電機的額定電流附近時，第二中間繼電器K2吸合，第二接觸器KM2線圈通電，第二接觸器KM2的常開觸點吸合，常閉觸點斷開，第三接觸器KM3線圈失電，第三接觸器KM3主觸點斷開，第二接觸器KM2主觸點吸合，電動機M處於三角型接法，單片機系統被旁路，星三角轉換啟動過程結束。
[0027](2)關閉系統:按下停止按鍵SBT，第一接觸器KM1、第二接觸器KM2、第三接觸器KM3KM1線圈都斷電，系統停止。
[0028]本【具體實施方式】採用的PIC單片機控制器成本低、體積小，PIC單片機對星三角啟動轉換時間檢測準確，PIC單片機可用其他高成本的單片機控制器替代，主控迴路電路圖簡明扼要，可通過交換電路圖中線路和原器件位置從而替代，安裝簡便。
[0029]本【具體實施方式】穩定性好，自動化程度高，徹底消除電機啟動時對電網的汙染，可以改善系統的啟動性能，延長系統的使用壽命，具有廣泛的市場應用前景。
[0030]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.基於PIC的星三角智能軟起動控制器，其特徵在於，包括PIC單片機、第一接觸器(KMl)-第三接觸器(KM3)，第一中間繼電器(K1)、第二中間繼電器(K2)、熔斷器(FU)、斷路器(QS)、熱繼電器(FR)、啟動按鍵(SBQ)、停止按鍵(SBT)和電動機(M)，PIC單片機上接有第一中間繼電器(Kl)的線圈、第二中間繼電器(K2)的線圈，PIC單片機接第二接觸器(KM2)的常閉觸點至火線端，PIC單片機還接啟動按鍵(SBQ)至地端，PIC單片機接電流互感器(TA)至主迴路，電動機(M)的一端依次接熱繼電器(FR)、第一接觸器(KMl)、斷路器(QS)、熔斷器(FU)至火線端，電動機(M)的另一端接第三接觸器(KM3)，電動機(M)的另一端還接第二接觸器(KM2)至熱繼電器(FR)與第一接觸器(KMl)的中間節點。
2.根據權利要求1所述的基於PIC的星三角智能軟起動控制器，其特徵在於，所述的第一中間繼電器(Kl)的觸點與第一接觸器(KMl)的主觸點並接後與第一接觸器(KMl)的線圈串聯，第二中間繼電器(K2)的觸點與第二接觸器(KM2)的主觸點並接後與第二接觸器(KM2)的線圈串聯，第二接觸器(KM2)的常閉觸點與第三接觸器(KM3)的線圈串聯，以上三個串聯電路並接，兩端分別接熱繼電器(FR)的常閉觸點、停止按鍵(SBT)至火線端、零線端。
【文檔編號】H02P1/32GK104333267SQ201410586658
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】餘大慶, 王秋實, 塗友超, 張俊藝, 範嘉佳 申請人:信陽師範學院