一種網絡型全數字式電動機軟啟動器的製作方法
2023-08-05 15:24:26 2
專利名稱：一種網絡型全數字式電動機軟啟動器的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種電動機節能運行技術，涉及三相交流電動機軟啟動技術方案，特 別涉及一種網絡型全數字式電動機軟啟動器。
背景技術：
目前，國內交流電動機直接啟動時，特別是大容量電動機直接啟動時，對電網的衝 擊很大，啟動電流是電動機額定電流的5-8倍，並且直接啟動時轉矩衝擊電流也很大，對電 網、電動機本身、負載和機械設備具有較大的瞬間衝擊，同時大大降低了設備壽命。有許多 應用場合，不允許電機瞬間關機。例如高層建築、大樓的水泵系統，如果瞬間停機，會造成 設備損壞。為減少和防止設備損壞，需要電機逐漸停機，即軟停車，採用軟起動器能滿足這 一要求。電動機消耗電能量佔總電能量的50%左右，有70%的電動機的負載都是在輕載和 滿載之間變負荷運行的，這紿電動機所耗電能帶來很大的浪費。
發明內容
本發明的目的是為解決上述存在的缺陷，實現電動機的啟動、節能運行，提供一種 網絡型全數字式電動機軟啟動器。本發明網絡型全數字式電動機軟啟動器內容簡述
本發明網絡型全數字式電動機軟啟動器，其特徵在於採用MCU+CPLD控制模塊結構， 由MCU+CPLD控制模塊分別與電壓檢測模塊、電流檢測模塊、觸發驅動模塊、鍵盤顯示模塊 及網絡通信模塊連接構成；電壓檢測模塊連接三相供電電路，將檢測到的電壓值發送到 MCU+CPLD控制模塊；電流檢測模塊分別與三相供電電路每一相的電源線上電流互感器連 接，將採集到的電流傳送到MCU+CPLD控制模塊。所述的觸發控制模塊與晶間管連接，MCU+CPLD控制模塊的控制命令並通過觸發驅 動模塊對所述晶間管電路進行控制。所述的網絡通信模塊採用RS485接口電路或ftx)fibuS-DP接口電路，實現與上位 機的參數傳送和遠程監控。本發明網絡型全數字式電動機軟啟動器，通過檢測功率因數和負載大小變化，控 制輸出電壓跟隨負載變化而變化，使電動機運行在最經濟電壓下，從而實現電動機的節能 運行。將電壓、電流信號轉換為數位訊號和邏輯信號，實現全數字式相位補償、數字移相(移 相精度達到0. 05度)、缺相保護、相序自動檢測、過載保護、寬脈或雙窄脈衝觸發等功能，使 電動機啟動、停車更加平穩、可靠，實現對電網和電動機及負載設備的保護。並且可以通過 網絡通信模塊進行聯網，實現遠程監控。電路結構簡單、集成度高、相位控制精度高，可靠性 高、穩定性好、性能價格比高。
圖1是網絡型全數字式電動機軟啟動器結構圖。
具體實施例方式本發明網絡型全數字式電動機軟啟動控制器是這樣實現的，由MCU+CPLD控制模 塊分別與電壓檢測模塊、電流檢測模塊、觸發驅動模塊、鍵盤顯示模塊及網絡通信模塊連 接，發控制信號。電壓檢測模塊連接三相供電電路，將檢測到的電壓值發送到MCU+CPLD控制模塊； 電流檢測模塊，分別連接到三相供電電路每一相的電源線上電流互感器，採集其輸出電流， 並將採集到的電流傳送到所述MCU+CPLD控制模塊；觸發驅動模塊，進一步連接晶間管，根 據所述MCU+CPLD控制模塊的控制命令並通過觸發驅動模塊對所述晶間管電路進行控制。MCU+CPLD控制模塊結構，可以實現真正意義的全數字式控制和保護功能。網絡型全數字式異步電動機軟啟動器的MCU+CPLD控制模塊其特徵在於CPLD可實 現三相三線制和三相四線制缺相保護；CPLD實現相序自動檢測；CPLD實現相位補償；CPLD 實現數字移相，移相精度0. 05度；CPLD實現寬脈衝觸發或雙窄觸發，脈衝寬度可以根據用 戶要求定製並將觸發信號送給觸發驅動模塊；MCU採集電流信號和電壓信號，對輸入的電 流值進行輸判斷，如果電流值大於設定值，則向所述CPLD發送停機信號，CPLD發出封鎖脈 衝信號，晶間管停止工作，MCU根據鍵盤命令確定軟啟動方式，單片機與網絡通信模塊連接， 實現網絡通信。網絡型全數字式異步電動機軟啟動器的觸發驅動模塊可實現寬脈衝觸發，並且可 以適用於所有規格的晶閘管。網絡通信模塊可以是RS485接口電路或ftx)fibus-DP接口電路，實現與上位 機的參數傳送和遠程監控；鍵盤顯示模塊實現接收用戶設置的啟動參數並傳送到所述 MCU+CPLD控制模塊，並顯示來自所述MCU+CPLD控制模塊的各種信息。下面結合附圖做具體說明。見圖1，網絡型全數字式電動機軟啟動控制器結構圖， 本電路100還包括電壓檢測模塊110，連接三相供電線路，檢測電網電壓，並將檢測的電壓 值發送到MCU+CPLD控制模塊130。電流檢測模塊120，分別連接三相供電線路每一相的電 流互感器，採集電動機的電流，並將採集到的電流信號送到MCU+CPLD控制模塊130。本電路100還包括MCU+CPLD控制模塊130，將模擬電壓、電流信號變換為數位訊號 和邏輯信號，進行邏輯判斷、運算，實現全數字式相位補償功能、缺相保護功能、相序自動檢 測功能和電流相位檢測功能，並按預定的控制算法進行計算，實現數字移相功能，並形成寬 脈衝或窄脈衝信號，將寬脈衝或窄脈衝信號輸出給觸發驅動模塊140。本電路100還包括觸發驅動模塊140，由光電耦合器和脈衝變壓器等組成，將 MCU+CPLD控制模塊130輸出的寬脈衝或窄脈衝信號轉換為觸發信號，該信號與晶閘管相 連，實現對晶閘管的雙窄脈衝觸發或寬脈衝觸發(可以根據用戶要求定製)，從而實現電動 機的軟啟動、軟停車、節能運行等功能。本電路100還包括鍵盤顯示模塊150，鍵盤電路接受用戶設置的啟動參數並傳送 到MCU+CPLD控制模塊130。，顯示電路顯示來自MCU+CPLD控制模塊130相關信息。本電路100還包括網絡通信模塊160，該模塊可以是RS485接口或ftx)fiBus-DP接 口，符合工業標準，該模塊與上位機連網，接受上位機的命令，將該命令發送給MCU+CPLD控 制模塊130，可實現參數遠傳和遠程監控。本發明網絡型全數字式電動機軟啟動器，通過檢測功率因數和負載大小變化，控制輸出電壓跟隨負載變化而變化，使電動機運行在最經濟電壓下，從而實現電動機的節能 運行。將電壓、電流信號轉換為數位訊號和邏輯信號，實現全數字式相位補償、數字移相(移 相精度達到0. 05度)、缺相保護、相序自動檢測、過載保護、寬脈或雙窄脈衝觸發等功能，使 電動機啟動、停車更加平穩、可靠，實現對電網和電動機及負載設備的保護。並且可以通過 網絡通信模塊進行聯網，實現遠程監控。電路結構簡單、集成度高、相位控制精度高，可靠性 高、穩定性好、性能價格比高。
權利要求
1.一種網絡型全數字式電動機軟啟動器，其特徵在於採用MCU+CPLD控制模塊結構， 由MCU+CPLD控制模塊分別與電壓檢測模塊、電流檢測模塊、觸發驅動模塊、鍵盤顯示模塊 及網絡通信模塊連接構成；電壓檢測模塊連接三相供電電路，將檢測到的電壓值發送到 MCU+CPLD控制模塊；電流檢測模塊分別與三相供電電路每一相的電源線上電流互感器連 接，將採集到的電流傳送到MCU+CPLD控制模塊。
2.根據權利要求1所述的網絡型全數字式電動機軟啟動器，其特徵在於所述的觸發 控制模塊與晶間管連接，MCU+CPLD控制模塊的控制命令並通過觸發驅動模塊對所述晶閘管 電路進行控制。
3.根據權利要求1所述的網絡型全數字式電動機軟啟動器，其特徵在於所述的網絡 通信模塊採用RS485接口電路或ibus-DP接口電路，實現與上位機的參數傳送和遠程 監控。
全文摘要
本發明涉及一種網絡型全數字式電動機軟啟動器，其特徵在於採用MCU+CPLD控制模塊結構,由MCU+CPLD控制模塊分別與電壓檢測模塊、電流檢測模塊、觸發驅動模塊、鍵盤顯示模塊及網絡通信模塊連接構成。本發明將電壓、電流信號轉換為數位訊號和邏輯信號，實現全數字式相位補償、數字移相(移相精度達到0.05度)、缺相保護、相序自動檢測、過載保護、寬脈或雙窄脈衝觸發等功能，使電動機啟動、停車更加平穩、可靠，實現對電網和電動機及負載設備的保護。並且可以通過網絡通信模塊進行聯網，實現遠程監控。電路結構簡單、集成度高、相位控制精度高，可靠性高、穩定性好、性能價格比高。
文檔編號H02P1/28GK102097983SQ20111003680
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月12日 優先權日2011年2月12日
發明者李強, 王仲初, 陳建, 陳雪波, 馬成家 申請人:鞍山市權晟電子電力有限公司