異步電動機的軟起動裝置的製作方法
2023-06-21 15:14:31
專利名稱：異步電動機的軟起動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種異步電動機，特別涉及一種異步電動機的軟起動裝置。
背景技術：
軟起動器是一種集電動機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能於一體的新型電動機控制裝置。它的主要構成是串接於電源與被控電機之間的三相反並聯晶閘管及其電子控制電路。軟起動器實際是一個晶閘管調壓調速的線路，改變晶閘管的觸發角，就可以調節晶閘管調壓電路的輸出電壓，其特點是電機轉矩與加在定子端的電壓平方成正比，同時電機電流與定子電壓成正比。因此，可以通過控制加在電機定子上的電壓對電機加速轉矩和起動電流進行限制，以降低電機起動時所產生的過高起動電流和起動力矩。電壓的變化可通過控制晶閘管的導通角來實現。軟起動器主迴路每相由兩隻晶閘管反並聯，採用全 數字無矢量控制技術。工作時，CPU收到控制信號後，根據用戶的設定自動控制晶閘管觸發脈衝移相，使得電機按設定的曲線平滑起動。起動結束後，CPU發出信號，使旁路真空接觸器進入正常工作狀態，晶閘管暫停工作。需要停車時，給出停車信號，CPU控制真空接觸器斷開，同時控制晶閘管觸發脈衝移相(與起動時方向相反)，由晶閘管完成軟停車過程。慣性停車時，CPU直接控制真空接觸器斷開，電機斷電，實現慣性停車。目前電機軟起動器技術很多，可以說五花八門，雖然多數沒形成產品，但有些技術還是很成熟的，其主要有以下幾種技術(1)87C54為核心部件的軟起動器，該軟起動器以87C54單片機為核心，主要由軟開關，採樣電路、控制電路三部分組成。利用晶閘管的調壓原理，調節晶閘管觸發角，實現電動機的軟起動，即晶閘管為無觸點開關使用。同時軟起動器還具有短路、斷相、過流、過壓、欠壓和堵轉等保護功能及數碼顯示功能。保護的整定值可通過鍵盤來任意設置和修改。晶閘管的觸發脈衝取自87C54單片機的高速輸出口 HS0，其輸出脈衝經光電隔離、驅動處理後經MB產生晶閘管所需的觸發脈衝。晶閘管的觸發零點由的同步電路產生的脈衝進行控制。(2)以8051為CPU的軟起動器，該軟起動器成套性能好，且易實施遠動操作和自動化操作。同時，可根據用戶的要求，將軟起動主機組裝到GGB型及其他型號低壓配電櫃內，保持櫃體的一致性。該軟起動器提供了軟起動，軟停車，限流控制，電流保護等運行方式和保護功能。(3)雙CPU軟起動器，該軟起動器的主迴路採用三相交流調壓電路，軟起動器工作時A相閉合，起動過程完成後，由程序控制B相閉合，A相自動斷開，軟起動器退出運行。基於微機的控制器用於產生交流調壓電路所需要的觸發脈衝。控制器用雙8751單片機系統來實現，其中CPUl系統完成起動控制功能，CPU2系統實現參數設置，遠控功能，兩個系統之間採用RS485通訊交換數據。CPUl系統由8大部分組成主要有同步信號檢測電路，電源電路，脈衝功放電路，電流檢測電路、繼電器控制電路和信號顯示等。因採用雙CPU方式，CPUl置於開關櫃內，帶操作盤的CPU2則不用固定位置，所以可以方便地實現遠控。該控制器的最大優點是節能。[0007]⑷DWR-I電動機的CMOS集成電路軟起動器，DWR-I型電動機的軟起動控制器採用CMOS全數字集成電路設計，以模塊結構供用戶選擇。具有整體電路結構簡單，高科技含量、維護簡單、價格低，適應環境溫度範圍比較大。該軟起動器整體電路部分由兩大部分構成主迴路和軟起動中心控制器組成。主迴路由晶閘管、壓敏電阻和綜合保護器組成。主要對於缺相、過載、過流都能可靠停機保護。軟起動控制器主要由軟起動控制板驅動模塊及同步變壓器組成，其重要功能是接收脈衝信號，並在脈衝信號的控制下按預定時間改變晶閘管的導通角，以達到軟起動控制的目的。(5)8096構成軟起動器，該軟起動器主要由CPU和8096的主控板、驅動板、電機主控制迴路、控制面板組成，具有控制功能、電機保護功能及顯示、報警、參數設置功能。本系統主要功能①控制功能自動/手動控制電機啟、停。②保護功能涉及整個系統。缺相、相序錯、電機過流、過載等任一異常時，保護動作自動停機。③監視、報警功能實時監視系統的運行工況，在控制盤上有主迴路電流、電壓指示及顯示系統運行狀態，當系統出 現故障時，控制盤上有詳細的故障報警顯示，同時向中控室發警報信號。(6)智能性軟起動器，整個軟起動器包括由主電路CPU、觸發驅動單元、參數設置和狀態顯示單元、保護電路以及輸出單元。CPU根據參數和設置方式以及實時檢測值控制角度的大小，以實現調壓、限流軟起動。另外，智能性軟起動器可以設置三種起動方式，即電壓方式、助起動方式和電流方式；可以設置為自由停機、軟停機和能耗停機三種停機方式。智能型軟起動器能實現短路、缺相、內部故障及過載自鎖功能，還具有過載信號輸出、起動結束信號輸出和能耗制動狀態輸出功能。(7)8098構成的軟起動器，該軟起動器採用了單片機技術可以做到平穩地逐步升高電壓，同時考慮到由於電動機起動電壓的下降而使電動機轉動力矩也將減小(電動機的轉矩與外接電壓的平方成反比)。根據只要U/F不變則轉動力矩不變的原理，該系統除了設定工頻(50HZ)軟起動外，還採用了變頻技術進行起動，即在降低電壓的同時降低頻率，以保證電機起動時有一個較大的力矩。這種軟起動器主要是採用了 8098 16位單片機作為核心部件，外部擴展I片2764 (8KB ROM)、I片2864 (8KB EEPR0M)。2764用來存放關鍵數據、工作信息及口令等。並行I/O接口 8255A的PA 口及PB 口的PB2-PB0用於鍵盤掃描，以便實現人機對話、參數設定及口令輸入。PB 口除了讀出鍵盤掃描值外，主要用於顯示(6位LED數碼管)各種參數及信息。PC 口擴展LED信號燈，用於工作狀態及故障指示。高速輸入接口 HS00-5用於控制交頻及起動，高速接入接口 ACH4用來對電機的電流進行檢測。擴展的GAL16V8主要進行解碼以便系統進行分時操作。(8)集成電路構成的軟起動器，該軟起動器主要由三片KJ006晶閘管移相電路、函數發生器、高頻信號發生器、同步信號及功放電路等組成。函數發生器是固態起動器的核心部件，它是實現電動機的起、停及軟起動的關鍵。軟起動達到降低起動電流的目的，並實現節能。高頻信號發生器產生脈衝，使功放管獲得高頻雙脈衝，以減少功放管的功耗。但是，上述軟起動器不能實現電動機的平滑起動。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種異步電動機的軟起動裝置，其實現電動機的平滑起動。[0014]為解決所述技術問題，本實用新型提供了一種異步電動機的軟起動裝置，其特徵在於，其包括微控制器、同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路、存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電 路，同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路與微控制器的一端連接，存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路與微控制器的另
一端連接。本實用新型的積極進步效果在於本實用新型異步電動機的軟起動裝置實現電動機的平滑起動。
圖I為本實用新型一實施例的原理框圖。
具體實施方式
下面舉個較佳實施例，並結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。如圖I所示，本實用新型異步電動機的軟起動裝置包括微控制器、同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路、存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路，同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路與微控制器的一端連接，存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路與微控制器的另一端連接。觸發脈衝驅動電路驅動外部的異步電動機。同步電路將來自同步變壓器的二電壓與觸發脈衝驅動電路的三相交流電壓同相位。在異步電動機起動開始時，控制觸發脈衝驅動電路的觸發角度為最大，即180度，此時，異步電動機的起動電流為0，逐漸減小觸發脈衝驅動電路的觸發角度，使起動電流逐漸平穩的上升，當達到異步電動機電流的額定值後，觸發脈衝驅動電路被旁路掉。本實用新型根據用戶的不同需求，可以設置不同的起動時間、起動電流和起動轉矩，同時實現斷電數據存儲。起動電動機時，本實用新型可以使起動電流從零線性上升至設定值，實現平穩起動，對電動機無衝擊，提高供電可靠性，同時還提供軟停車功能和多種保護。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護範圍由所附權利要求書限定。
權利要求1.一種異步電動機的軟起動裝置，其特徵在於，其包括微控制器、同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路、存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路，同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路與微控制器的一端連接，存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路與微控制器的另一端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種異步電動機的軟起動裝置，其包括微控制器、同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路、存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路，同步電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、電壓給定電路、LED顯示電路與微控制器的一端連接，存儲器、鍵盤、觸發脈衝驅動電路與微控制器的另一端連接。本實用新型異步電動機的軟起動裝置實現電動機的平滑起動。
文檔編號H02B1/28GK202405646SQ201120461599
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者王新巖 申請人:山宇自動化科技(上海)有限公司