專利名稱：一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用涉及一種電機(jī)的起動(dòng)裝置，特別涉及一種電機(jī)軟起動(dòng)器，屬于電動(dòng)機(jī)控制 裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
軟起動(dòng)裝置是一種新穎電機(jī)控制裝置。軟起動(dòng)的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電 機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路，通過不同的方法，控制三相反并聯(lián)閘管的導(dǎo) 通角，使被控電機(jī)的輸入電壓按不同的要求而變化，從而實(shí)現(xiàn)不同的功能。電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器 是運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電 壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升。由于交流異步電動(dòng)機(jī)是反電勢(shì)為主的負(fù)載，即是使用反電勢(shì)來平衡外加電壓。在 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，反電勢(shì)會(huì)隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加而逐漸變大，所以起動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大。在 電機(jī)容量較大時(shí)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)及其他負(fù)載造成干擾。為了解決這個(gè)問題，需要使用起動(dòng)裝置來 控制起動(dòng)時(shí)的電壓，傳統(tǒng)的方式有星-三角起動(dòng)，串聯(lián)電抗器降壓起動(dòng)，自耦變壓器降壓起 動(dòng)，延邊三角形起動(dòng)。上述種種形式，在起動(dòng)過程中，都有一個(gè)線圈電壓切換過程，因此對(duì)電 網(wǎng)存在“兩次沖擊”。目前，出現(xiàn)了新的控制方法，即采用控制晶閘管移相角來控制電機(jī)的起 動(dòng)電壓?，F(xiàn)有技術(shù)中軟起動(dòng)裝置都是基于晶閘管的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于晶閘管是半控型器件，當(dāng) 晶閘管移相角大時(shí)，其產(chǎn)生的大量的低效諧波將注入電網(wǎng)，從而對(duì)電網(wǎng)造成較大的影響。中國專利文獻(xiàn)公開了一種電機(jī)軟起動(dòng)裝置，該專利的名稱為“一種電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng) 及節(jié)能控制裝置”，專利號(hào)為“ZL02209275. 7”，該裝置包括電源同步電路、移相角、振蕩器、 觸發(fā)電路、可控硅模塊、功率因數(shù)檢測(cè)電路、調(diào)壓控制電路、軟起動(dòng)電路及直流電源電路，起 動(dòng)時(shí)，通過功率因數(shù)檢測(cè)電路監(jiān)測(cè)電機(jī)的功率因數(shù)，當(dāng)電機(jī)功率因數(shù)變化時(shí)，功率因數(shù)檢測(cè) 電路輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)調(diào)整可控硅模塊的導(dǎo)通角，使電機(jī)達(dá)到節(jié)能的目，但本軟起動(dòng)裝 置通過電源同步電路使電機(jī)的電壓從低到高平衡上升，不能有效降低電機(jī)的起動(dòng)電流，依 然會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，該軟起動(dòng) 裝置有效的降低了交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，且可節(jié)能運(yùn)行。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，包括連接在 電機(jī)與電源之間的主電路、電流采集模塊、電壓采集模塊、控制器，主電路包括晶閘管、觸發(fā) 器、移相器，所述控制器輸入端與電源相連，輸出端與所述移相器一個(gè)輸入端相連，所述觸 發(fā)器的輸入端與所述移相器的輸出端相連，輸出端與所述晶閘管的控制端相連；所述晶閘 管的輸出端連接有所述電機(jī)；所述控制器包括包括微處理器、對(duì)比模塊，所述電流、電壓采 集模塊的輸入端分別與所述晶閘管的輸出端相連，輸出端與所述對(duì)比模塊的輸入端相連， 對(duì)比模塊的輸出端與所述微處理器的輸入端相連。上述一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，其中，所述微處理器上連接程序編輯模塊，所述程序編輯模塊包括程序存儲(chǔ)模塊及操作裝置，所述程序存儲(chǔ)模塊的輸出端與微處理器的 輸入端相連，輸入端與操作裝置相連。上述一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，其中，所述程序存儲(chǔ)模塊上接有一程序監(jiān)控 模塊，所述程序監(jiān)控模塊的輸入端與程序存儲(chǔ)模塊的輸出端相連。本實(shí)用新型的有益效果1、本實(shí)用新型采用微處理器、電流采集模塊、電壓采集模塊、對(duì)比模塊形成閉環(huán)系 統(tǒng)，通過微處理器對(duì)晶間管的移相角進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使電機(jī)可以平穩(wěn)上升，從而有效的降低 了交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，且由于對(duì)電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)負(fù) 載較輕時(shí)，便會(huì)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使電機(jī)節(jié)能運(yùn)行，降低了能耗，且可對(duì)電機(jī)的電流、電 壓進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)缺相等異常狀況時(shí)，會(huì)及時(shí)提醒工作人員，提高了電機(jī)運(yùn)行的安全性。2、由于控制器連接有程序編輯模塊，可根據(jù)不同的負(fù)載設(shè)計(jì)各種相應(yīng)的電機(jī)起動(dòng) 方式，從而使用更加方便，應(yīng)用范圍更廣。3、由于程序存儲(chǔ)模塊上設(shè)有程序監(jiān)控模塊，可有效保證程序的運(yùn)行。
圖1是本實(shí)用新型的電路框圖圖2為本實(shí)用新型的主控制微處理部分電路連線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖所示，為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，包 括連接在電機(jī)與電源之間的主電路1、控制器2、電流采集模塊22、電壓采集模塊23，主電路 1包括晶閘管11、觸發(fā)器12、移相器13，所述控制器1輸入端與電源相連，輸出端與所述移 相器13 —個(gè)輸入端相連，所述觸發(fā)器12的輸入端與所述移相器11的輸出端相連，輸出端 與所述晶閘管11的控制端；所述晶閘管11的輸出端連接有所述電機(jī)；所述控制器2包括包 括微處理器200、對(duì)比模塊24，所述電流、電壓采集模塊22、23的輸入端分別與所述晶閘管 11的輸出端相連，輸出端與所述對(duì)比模塊24的輸入端相連，對(duì)比模塊24的輸出端與所述 微處理器21的輸入端相連。本實(shí)用新型采用微處理器21、電流采集模塊22、電壓采集模塊 23、對(duì)比模塊24形成閉環(huán)系統(tǒng)，本實(shí)施例，以美國INTEL公司生產(chǎn)的80C196單片微處理器 作為核心組成電路硬件，按照交流電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)建立物理模型和數(shù)學(xué)模型。然后按照物 理模型設(shè)計(jì)以微處理器為核心的電路硬件，按照數(shù)學(xué)模型編制軟件。微處理器根據(jù)設(shè)定自 動(dòng)控制晶閘導(dǎo)通角，改變電機(jī)的電流。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，將電源電壓接入到主電路1后再輸出到 電機(jī)，按照預(yù)定的電機(jī)電壓上升曲線控制晶閘管11的移相角，通過電流、電壓采集模塊采 集電機(jī)實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況，再通過對(duì)比模塊比較電機(jī)實(shí)時(shí)的電流、電壓與預(yù)定的電流、電壓， 分析電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行的電壓、電流是否有差異，再將差異反饋到微處理器，通過微處理器200 對(duì)晶閘管11的移相角進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使電機(jī)可以平穩(wěn)上升，有效的降低了交流電動(dòng)機(jī)的起 動(dòng)電流，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，且由于對(duì)電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，便會(huì)對(duì) 電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使電機(jī)節(jié)能運(yùn)行，降低了能耗，且可對(duì)電機(jī)的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出 現(xiàn)缺相等異常狀況時(shí)，會(huì)及時(shí)提醒工作人員，提高了電機(jī)運(yùn)行的安全性。3/3頁為了使用方便，保證電機(jī)的正常運(yùn)行，可在所述微處理器200上連接程序編輯模 塊3，所述程序編輯模塊3包括程序存儲(chǔ)模塊31及操作裝置32，所述程序存儲(chǔ)模塊31的輸 出端與微處理器200的輸入端與相連，輸入端與操作裝置32相連。操作裝置通常為LED操 作面板。程序存儲(chǔ)模塊31的輸出端可接有一顯示模塊4。由于控制器連接有程序編輯模塊 3，可根據(jù)不同的負(fù)載設(shè)計(jì)各種相應(yīng)的電機(jī)起動(dòng)方式，從而使用更加方便，應(yīng)用范圍更廣；另 外，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行異常時(shí)，可根據(jù)具體情況修正微處理器21的運(yùn)行程序，從而提高了電機(jī)的 運(yùn)行安全性。為了保證電機(jī)正常運(yùn)行，可在所述程序存儲(chǔ)模塊3上接有一程序監(jiān)控模塊4，所述 程序監(jiān)控模塊4的輸入端與程序存儲(chǔ)模塊3的輸出端相連。由于程序存儲(chǔ)模塊3上設(shè)有程 序監(jiān)控模塊4，可有效保證程序的運(yùn)行。下面以微處理器200選用的是美國INTEL公司生產(chǎn)的80C196單片微處理器為例 進(jìn)行說明。該微處理器200總線為16位，運(yùn)行速度快，有功能極強(qiáng)的高速輸入輸出接口，集 成了 8個(gè)A/D轉(zhuǎn)換通道。非常適合于控制器的輸入輸出接口。有較強(qiáng)的價(jià)格性能比。該微 處理器200的數(shù)據(jù)線端口 60腳 53腳與程序編輯模塊3的23腳 30腳相連，程序編輯 模塊3的21腳、20腳分別與程序監(jiān)控模塊4的2腳和5腳相連。微處理器200的24腳、25 腳、26腳分別與電壓采集模塊的R23、D21、D22相連，電流采集模塊的D13、D14、R19與微處 理器200的10腳、8腳、9腳相連。這樣中微處理器200即可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電機(jī)的實(shí)際三相電 流及電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。微處理器200可以根據(jù)用戶設(shè)置的起動(dòng)方式、起動(dòng)電流通過它的 28腳29腳34腳后，送至觸發(fā)器去觸發(fā)三相反并聯(lián)晶閘管。本實(shí)用新型由于采用了微處理器，設(shè)計(jì)了 LED操作面板，可以方便的改變輸入曲 線的參數(shù)以適應(yīng)各種類型各種功率的電機(jī)，并且能實(shí)時(shí)的監(jiān)控電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括控制 器的故障、電流、電壓、功率因數(shù)等。本實(shí)用新型可作為一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)控制單元放入交流電動(dòng)機(jī)的專用配電柜內(nèi)，操 作方便，空間占用少，還為軟起動(dòng)控制柜提供了實(shí)用的輸入輸出控制信號(hào)，簡化控制柜二次 電路的設(shè)計(jì)，降低了控制柜的成套費(fèi)用。
權(quán)利要求一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，包括連接在電機(jī)與電源之間的主電路、電流采集模塊、電壓采集模塊、控制器，主電路包括晶閘管、觸發(fā)器、移相器，所述控制器輸入端與電源相連，輸出端與所述移相器一個(gè)輸入端相連，所述觸發(fā)器的輸入端與所述移相器的輸出端相連，輸出端與所述晶閘管的控制端相連；所述晶閘管的輸出端連接有所述電機(jī)；其特征在于，所述控制器包括包括微處理器、對(duì)比模塊，所述電流、電壓采集模塊的輸入端分別與所述晶閘管的輸出端相連，輸出端與所述對(duì)比模塊的輸入端相連，對(duì)比模塊的輸出端與所述微處理器的輸入端相連。
2.如權(quán)利要求1所述一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，其特征在于，所述微處理器上連 接程序編輯模塊，所述程序編輯模塊包括程序存儲(chǔ)模塊及操作裝置，所述程序存儲(chǔ)模塊的 輸出端與微處理器的輸入端相連，輸入端與操作裝置相連。
3.如權(quán)利要求2所述一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，其特征在于，所述程序存儲(chǔ)模塊 上接有一程序監(jiān)控模塊，所述程序監(jiān)控模塊的輸入端與程序存儲(chǔ)模塊的輸出端相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字式智能型軟起動(dòng)裝置，包括連接在電機(jī)與電源之間的主電路、電流采集模塊、電壓采集模塊，控制器，主電路包括晶閘管、觸發(fā)器、移相器，控制器輸入端與電源相連，輸出端與移相器一個(gè)輸入端相連，觸發(fā)器的輸入端與移相器的輸出端相連，輸出端與晶閘管的控制端；晶閘管的輸出端連接有電機(jī)；控制器包括包括微處理器、對(duì)比模塊，電流、電壓采集模塊的輸入端分別與晶閘管的輸出端相連，輸出端與對(duì)比模塊的輸入端相連，對(duì)比模塊的輸出端與微處理器的輸入端相連，本實(shí)用新型通過微處理器對(duì)晶閘管的移相角進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電機(jī)平穩(wěn)上升，有效降低了交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
文檔編號(hào)H02P1/28GK201742356SQ20102010285
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者尹祥順, 李軍民 申請(qǐng)人:揚(yáng)中市豐順電器有限公司