專利名稱：變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)節(jié)能控制器，用于交流電動(dòng)機(jī)工頻電源供電的情況下進(jìn)行大轉(zhuǎn)矩直接起動(dòng)及低負(fù)載率狀態(tài)下的節(jié)能運(yùn)行。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的交流電動(dòng)機(jī)固態(tài)啟動(dòng)裝置中，均采用雙向晶閘管反并聯(lián)相位控制降壓起動(dòng)，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平分成正比，因而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，沖擊電流很大，一般只能控制在電動(dòng)機(jī)額定電流的3～4倍，一重載時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、起動(dòng)不成功的現(xiàn)象。而采用現(xiàn)有的變頻調(diào)速裝置，則成本較高，且在起動(dòng)后不需調(diào)速的場(chǎng)合下，功有浪費(fèi)嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要是提供一種根據(jù)起動(dòng)過程中起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，與電源的頻率成反比的特性，通過降低電機(jī)端電壓，同時(shí)改變電源頻率的控制方式，保證拖動(dòng)系統(tǒng)有足夠的轉(zhuǎn)矩，性價(jià)比優(yōu)越，同時(shí)大大降低起動(dòng)電流，保護(hù)拖動(dòng)機(jī)組及電網(wǎng)免受沖擊，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；運(yùn)行中可跟蹤負(fù)載的工作狀態(tài)，節(jié)約能源的交流電動(dòng)機(jī)變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器，其特征是包括由單片機(jī)及其外圍電路和三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路構(gòu)成的單片機(jī)控制電路，由壓相轉(zhuǎn)換電路、頻率變換電路、壓頻處理電路和脈沖驅(qū)動(dòng)電路組成的壓頻控制電路，以及晶閘管調(diào)壓電路。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案中所述的壓頻控制電路可以是由電壓調(diào)整電路、運(yùn)算放大器、移相電路、門電路、觸發(fā)器和脈沖驅(qū)動(dòng)電路組成。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案中所述的三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路可以是由設(shè)置在電動(dòng)機(jī)三相電源線上的電壓轉(zhuǎn)換器和霍爾電流變送器組成。
本實(shí)用新型由于采用由單片機(jī)及其外圍電路和三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路構(gòu)成的單片機(jī)控制系統(tǒng)電路，由壓相轉(zhuǎn)換電路、頻率變換電路、壓頻處理電路和脈沖驅(qū)動(dòng)電路組成的壓頻控制電路，以及晶閘管調(diào)壓電路，因而，可將檢測(cè)的電網(wǎng)工頻變壓信號(hào)通過單片機(jī)控制系統(tǒng)電路運(yùn)算處理后，形成的脈沖信號(hào)直接通過壓頻處理電路與晶閘管調(diào)壓電路的控制極聯(lián)接，通過改變晶閘管的移相信號(hào)控制交流電動(dòng)機(jī)輸入電壓的壓頻比，達(dá)到軟起動(dòng)的目的，且自動(dòng)進(jìn)入工頻電壓運(yùn)行。本實(shí)用新型一但檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)處于輕載、空載狀態(tài)，即可自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)輸入電壓，使電動(dòng)機(jī)處于節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能的目的。
本實(shí)用新型由于在控制中采用了交-交直接壓頻變換技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)控制，可使起動(dòng)力矩和起動(dòng)電流控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，即避免過大的起動(dòng)力矩和起動(dòng)電流對(duì)拖動(dòng)電機(jī)與電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)由于降低了起動(dòng)電流，降低了損耗，改善起動(dòng)性能，提高大靜阻轉(zhuǎn)矩下系統(tǒng)的起動(dòng)成功率。


圖1是本實(shí)用新型的電路圖；圖2是圖1中壓頻控制電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示。單片機(jī)10采用D8751單片機(jī)。TMS2864存貯器11、AD0803A/D轉(zhuǎn)換電路12、顯示控制電路5包括鍵盤輸入單元和LED顯示器構(gòu)成單片機(jī)10的外圍電路。TB002電壓轉(zhuǎn)換器1和HDC-200F霍爾電流變送器3設(shè)置在電動(dòng)機(jī)4三相電源線上，構(gòu)成三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路，與A/D轉(zhuǎn)換電路12連接。單片機(jī)10、外圍電路5、11、12和三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路1、3組成單片機(jī)控制系統(tǒng)電路。晶閘管調(diào)壓電路2采用晶閘管模塊，由三組反并聯(lián)聯(lián)接的晶閘管模塊組成。壓相轉(zhuǎn)換電路7、頻率變換電路6、壓頻處理電路8和脈沖驅(qū)動(dòng)電路9組成壓頻控制電路。壓相轉(zhuǎn)換電路7由X9112電壓調(diào)整電路13、LM324運(yùn)算放大器14和TC785移相電路15組成。頻率變換電路6由MC4081門電路16、4069門電路17和4502觸發(fā)器18組成。壓頻處理電路8由X9112電壓調(diào)整電路13、4069門電路17和4502觸發(fā)器18組成。脈沖驅(qū)動(dòng)電路9為常規(guī)電路。
單片機(jī)10根據(jù)設(shè)置參數(shù)，從存貯器11中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算處理后，將頻率指令送到門電路17，電壓指令送到電壓調(diào)整電路13。頻率指令經(jīng)過門電路17、觸發(fā)器18的變換處理后送到門電路16。電壓指令經(jīng)過電壓調(diào)整電路13、運(yùn)算放大器14處理、緩沖，送到移相電路15，移相電路15將電壓指令轉(zhuǎn)換為移相信號(hào)送到門電路16。門電路16將電壓和頻率指令綜合后生成電壓、頻率可變的脈沖信號(hào)，送到脈沖驅(qū)動(dòng)電路9中，經(jīng)脈沖驅(qū)動(dòng)電路9放大處理后發(fā)給晶閘管調(diào)壓電路2的控制極，完成壓頻控制軟起動(dòng)，并控制使起動(dòng)電流最低，可達(dá)到額定電流以內(nèi)，節(jié)能降耗。在主機(jī)運(yùn)行過程中，通過取得的負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)單片機(jī)10進(jìn)行運(yùn)算處理獲得最佳的功率因素相位角，電壓相轉(zhuǎn)換電路7實(shí)現(xiàn)負(fù)載最佳狀態(tài)運(yùn)行，達(dá)到空輕載狀態(tài)下的節(jié)能運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器，其特征是包括由單片機(jī)(10)及其外圍電路和三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路(1、3)構(gòu)成的單片機(jī)控制系統(tǒng)電路，由壓相轉(zhuǎn)換電路(7)、頻率變換電路(6)、壓頻處理電路(8)和脈沖驅(qū)動(dòng)電路(9)組成的壓頻控制電路，以及晶閘管調(diào)壓電路(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器，其特征是所述的壓頻控制電路是由電壓調(diào)整電路(13)、運(yùn)算放大器(14)、移相電路(5)、門電路(16、17)、觸發(fā)器(18)和脈沖驅(qū)動(dòng)電路(9)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器，其特征是所述的三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路是由設(shè)置在電動(dòng)機(jī)三相電源線上的電壓轉(zhuǎn)換器(1)和霍爾電流變送器(3)組成。
專利摘要本實(shí)用新型為一種變壓變頻軟起動(dòng)節(jié)能控制器。屬于交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域。主要是提供一種可保證拖動(dòng)系統(tǒng)有足夠的轉(zhuǎn)矩,降低起動(dòng)電流,跟蹤負(fù)載的工作狀態(tài)節(jié)約能源,保護(hù)拖動(dòng)機(jī)組及電網(wǎng)免受沖擊,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的軟起動(dòng)節(jié)能控制器。它的主要特征是包括由單片機(jī)及共外圍電路和三相電壓電流信號(hào)檢測(cè)電路構(gòu)成的單片機(jī)控制系統(tǒng)電路,由壓相轉(zhuǎn)換電路、頻率變換電路、壓頻處理電路和脈沖驅(qū)動(dòng)電路組成的壓頻控制電路,以及晶閘管調(diào)壓電路。主要用于交流電動(dòng)機(jī)工頻電源供電的情況下進(jìn)行大轉(zhuǎn)矩直接起動(dòng)及低負(fù)載率狀態(tài)下的節(jié)能運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02P1/28GK2500024SQ0125035
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者薛建科, 孫玉鴻, 李國(guó)浩 申請(qǐng)人:湖北追日電氣設(shè)備有限公司