電機電源控制裝置的製作方法
2023-09-17 16:20:35 2
專利名稱：電機電源控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制電機起動及停止的裝置。
背景技術：
目前，公知的電機起動及停止方法有幾種。其中比較普遍的是:l)採用星角 起動的方式；2)採用軟起動器的方式；3)用變頻器啟動、調速與停止。前兩種 起動方式都是通過降低電機輸入電壓來起動電機。缺點是起動慢及不能起動同 步電機。第三種的缺點是電機長期用變頻器驅動，增加電力耗損及諧波問 題。
實用新型內容
本實用新型的目的是克服現有技術的上述缺陷，針對處於工頻運轉下，經 常需要起動及停止的電機,提供兩種具有相同創新思路的電機電源控制裝置， 此兩種電機電源控制裝置能夠快速地起動及停止電機，並可起動永磁同步電 機。
本實用新型提出的第一種技術方案如下
一種電機電源控制裝置，包括工頻電源接線端子、變頻器、電源切換器、 控制器，所述的工頻電源接線端子與電源切換器的一個輸入端相接，變頻器的 輸出端與電源切換器的另一個輸入端相接，控制器用以根據從外部接收的電機 啟動或停止信號，控制變頻器的運行和向電源切換器輸出電源切換信號。
作為優選實施方式，本實用新型的電機電源控制裝置最好還包括對變頻器 運行狀態迸行檢測的元件，所述的控制器還根據對變頻器運行狀態的檢測信 號，控制變頻器的運行和向電源切換器輸出電源切換信號。所述控制器可以為
PLC或單片機或工控機。
本實用新型提出的第二種技術方案如下-
一種電機電源控制裝置，包括工頻電源接線端子、變頻器、電源切換器， 所述的工頻電源接線端子與電源切換器的一個輸入端相接，變頻器的輸出端與 電源切換器的另一個輸入端相接，所述變頻器還用以根據從外部接收的電機啟 動或停止信號，向控制電源切換器輸出電源切換信號。
作為優選實施方式，本實用新型的電機電源控制裝置最好還包括對變頻器 運行狀態進行檢測的元件，所述的變頻器還根據對其運行狀態的檢測信號，向 電源切換器輸出電源切換信號。
本實用新型所具有的技術效果是
採用本實用新型提供的裝置，利用控制器接收外部的電機啟動和停止命 令，並通過對變頻器的狀態監測，能夠快捷地控制電源切換器的工作，快速地 起動及停止電機,並能夠起動永磁同步電機，具有可以在電機一般在工頻工作 的情況下，減少因長時間用變頻器驅動而引致的損耗與諧波問題以及如果在起 動時無負載或輕負載時可用比較小功率的變頻器的優點。
圖l:本實用新型的電機電源控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發明做進一步詳述。
參見圖1，本實用新型的電機電源控制裝置包括工頻電源接線端子、變頻 器、電源切換器、控制器幾個部分。電源切換器採用兩輸入一輸出的切換器， 其中的一個輸入端接在工頻電源接線端子上。變頻器的輸出端接在電源切換器 的另一個輸入端上。控制器分別與變頻器和電源切換器相連。
控制器可以與外部微機系統相連，或者直接與鍵盤輸入設備相連，接收外 部電機啟動或停止信號。控制器還通過自己的輸入接口接收對變頻器運行狀態 的檢測信號，並根據外部電機啟動或停止信號和變頻器運行狀態的檢測信號， 分別通過控制器上的相應的輸出接口向變頻器和電源切換器發出控制指令。
本實施例中，連接在變頻器和電源切換器的輸入端的工頻電源是同一電 源，實際應用中，兩者無須相同，可以是不同的電源。本實施例為了提高控制 效果，控制器對電源切換器的切換指令還考慮了對變頻器運行狀態進行檢測的 元件所輸入的檢測信號。此種檢測元件一般是變頻器本身自帶的， 一般變頻器 可自行檢測狀態及用本身的數字(開關)或模擬輸出提供給控制器當時的狀態， 也可以是分立元件。在實際應用中，控制器也可以僅僅根據外部的電機啟動和 停止命令發出控制指令。
下面結合實施例對本實用新型的裝置的工作流程做一下介紹。當工作周期 開始時，連接在本裝置的外部系統會發出要求起動電機指令.此時電源切換器 會把電機電源接到變頻器輸出。變頻器會在一定時間內把電機加速至工作轉 速。當電機達到工作轉速後，變頻器便會把輸出跟三相工頻電源同步,以確保電 機電源變換後旋轉磁場的一致性。此處的同步可以是頻率同步也可以是頻率及 相位的同步。同步後控制器便會向切換裝置發出信號把電機供電連接到工頻
上。切換進行時，根據實際情況可能有一段時間電機會同時受變頻器及工頻供 電。
當工作周期結束後，外部系統會向本裝置發出電機停止要求.此時控制器 便會向變頻器發出要求停止指令。變頻器接收到此指令後,便會把輸出跟連接 電機的三相電源同步，以確保電機輸入電源變換後旋轉磁場的一致性。此處的 同步可以是頻率同步也可以是頻率及相位的同步。同步後控制器便會控制電源 切換器把電機供電連接到變頻器上。切換進行時，根據實際情況可能有一段時 間電機會同時受變頻器及工頻供電。切換後變頻器會在一定時間內把電機轉速
減至零或一個較低的轉速上，達到因輸出減少(低轉速)或0輸出(o轉速)所達致
的節能效果。
當工作周期再開始時，以上動作重複。
如果負載是可控制大小的話，變頻器的額定功率不須跟電機功率一樣大,
只需足夠在一定時間內把電機加速至接近工作轉速(在50Hz工頻4極電機的情 況下就是 1500轉/每分鐘)便可。但在切換到工頻電源之前一定要把負載控制 在變頻器功率可承受的範圍內.這樣便可大大減低變頻器的成本。當然當電機 切換到工頻電源供電後便可按照工作要求控制負載。
例如，利用本裝置控制注塑機電機時的工作流程如下
啟動流程當一個注塑周期冷卻段完成前一段時間,注塑機電腦或其他控 制系統便會向本裝置發出要求電機起動指令。裝置接收到此指令後，便會在盡 可能短的時間內把電機加速至工作轉速。當電機達到工作轉速後，變頻器便會 把輸出跟三相工頻電源同步,以確保電機供電源變換後旋轉磁場的一致性。同 步後電源切換器便會把電機供電連接到工頻上.這時候注塑機便可進行冷卻完 成後的動作及進入下一注塑周期。冷卻段完成前一段時間的設定應要大於電機
加速及切換至工頻的時間。
停止流程當注塑機完成一個周期開模前所有需要油泵供油的動作後(一 般是在熔膠結束後的冷卻段內)，注塑機電腦或其他控制系統便會向本裝置發 出要求電機減速或停止指令。裝置接收到此指令後，便會在儘可能短的時間內 把電機減速至零速或一些預定的低轉速上，達致節能的效果。當該周期的冷卻 段完成前一段時間，便再重覆上面所述的電機起動流程。
以上的實施例中，控制器採用獨立的器件，例如可以是PLC，可以是單片 機，也可以是工控機。本實用新型還可以充分利用現有的硬體設備，不採用分 立元件的控制器，而是將控制器的功能集成在變頻器中，利用變頻器的編程實 現對電源切換器的切換控制。
權利要求1.一種電機電源控制裝置，包括工頻電源接線端子、變頻器、電源切換器、控制器，所述的工頻電源接線端子與電源切換器的一個輸入端相接，變頻器的輸出端與電源切換器的另一個輸入端相接，控制器用以根據從外部接收的電機啟動或停止信號，控制變頻器的運行和向電源切換器輸出電源切換信號。
2. 根據權利要求1所述的電機電源控制裝置，其特徵在於，所述電機電 源控制裝置包括對變頻器運行狀態進行檢測的器件，所述的控制器還 根據對變頻器運行狀態的檢測信號，控制變頻器的運行和向電源切換 器輸出電源切換信號。
3. 根據權利要求1所述的電機電源控制裝置，其特徵在於，所述控制器 為PLC或單片機或工控機。
4. 根據權利要求1所述的電機電源控制裝置，其特徵在於，所述電機電 源控制裝置包括對變頻器運行狀態進行檢測的器件，所述的變頻器根 據對其運行狀態的檢測信號，控制電源切換器輸出電源切換信號。
5. —種電機電源控制裝置，包括工頻電源接線端子、變頻器、電源切換 器，所述的工頻電源接線端子與電源切換器的一個輸入端相接，變頻 器的輸出端與電源切換器的另一個輸入端相接，所述變頻器還根據從 外部接收的電機啟動或停止信號，控制電源切換器輸出電源切換信 號。
專利摘要本實用新型涉及一種電機電源控制裝置，包括工頻電源接線端子、變頻器、電源切換器、控制器，所述的工頻電源接線端子與電源切換器的一個輸入端相接，變頻器的輸出端與電源切換器的另一個輸入端相接，控制器用以根據從外部接收的電機啟動或停止信號，控制變頻器的運行和向電源切換器輸出電源切換信號，電源切換器的功用是把電機供電端連接到變頻器輸出，或連接到工頻，或連接到變頻器輸出及工頻，或把供電端懸空，本實用新型同時涉及另一種具有相同創新思路的電機電源控制裝置，本電機電源控制裝置的優點是可以快速啟動及停止電機，用比較小功率的變頻器及減少因變頻器驅動而引致的損耗與諧波問題。
文檔編號H02P3/18GK201199677SQ200820091739
公開日2009年2月25日 申請日期2008年1月18日 優先權日2008年1月18日
發明者鄭欣棣 申請人:鄭欣棣