專利名稱：一種帶限時保護(hù)的上電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及上電控制電路，尤其是涉及調(diào)速裝置中直流母線電源的上電控制電路。
背景技術(shù)：
圖1為開關(guān)磁阻電動機(jī)現(xiàn)有的上電時主電路的示意圖，三相電源從三相電源線La、 Lb和Lc輸入，經(jīng)過橋式整流器Ve整流，得到的直流母線電壓Ud負(fù)載是逆變電路H。為了減小電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊電流，上電時通常在Ve正輸出端和C正極之間串聯(lián)上電電阻R，上電完畢后，再用KM接觸器主觸頭短接。KM的線圈由電源線Lb與Lc間交流電壓供電，受小型中間繼電器KA的常開觸點(diǎn)控制。KA的線圈串聯(lián)電阻R1 R3后，直接加有直流母線電壓ud，如圖2示。當(dāng)Ud大于KA 線圈的動作電壓時，KA常開觸點(diǎn)接通。KA線圈上并聯(lián)的穩(wěn)壓管vD對電壓鉗位，防止Ud太大時線圈過熱。圖3中表示直流母線電壓Ud大小的模擬信號u由電壓傳感器提供，E為直流電源電壓。時基電路N的輸出電流很大，可以直接驅(qū)動KA線圈。時基電路N的2腳接有上拉電阻R1和下拉電容C1, 3腳輸出電平的初始值為E，KA
線圈失電，6腳加有模擬信號u，與5腳上電壓u"比較，當(dāng)時，3腳輸出低電平，KA
2E
線圈得電。N的5腳上并聯(lián)的電阻R2可以改變u"，&不接時，u'=i，5腳內(nèi)部的輸出電阻是ο電阻R上通電的持續(xù)時間正常時小于τ，其溫升不超過許可值。如果裝置中負(fù)載 H意外導(dǎo)通，Ud升不到目標(biāo)值，結(jié)果電阻R通電的持續(xù)時間太長，溫升過高導(dǎo)致電阻R損毀。

實(shí)用新型內(nèi)容為了使得上電控制比較可靠，本實(shí)用新型引入了帶限時保護(hù)的上電控制電路。本實(shí)用新型提供的帶限時保護(hù)的上電控制電路，該上電控制電路串聯(lián)在開關(guān)磁阻電動機(jī)主電路的整流器的正輸出端與直流母線上濾波電容C的正極之間，該上電控制電路包括上電電阻R和接觸器ΚΜ，其中，還包括切換能力比接觸器KM的切換能力小的接觸器 KM0,計時單元、比較器、功率門以及繼電器KAtl和KA ；上電電阻R與接觸器KMtl串聯(lián)后與接觸器KM并聯(lián)，接觸器KMtl和KM主觸頭分別受繼電器KAtl和KA的常開觸點(diǎn)控制；計時單元與繼電器KAtl連接，用于對接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間進(jìn)行計時，當(dāng)接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，斷開接觸器KMtl主觸頭；比較器用于將直流母線電壓Ud與目標(biāo)值ιι!進(jìn)行比較，功率門與比較器的輸出以及計時單元連接，當(dāng)直流母線電壓Ud 達(dá)到目標(biāo)值U；；，且接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，接通接觸器KMtl 主觸頭。[0010]計時單元的功率輸出U1為高電平時使得繼電器KAtl的線圈得電，接通接觸器KMtl主觸頭；當(dāng)持續(xù)的時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，計時單元的功率電壓U1為低電平，繼電器KAtl的線圈掉電，斷開接觸器KMtl主觸頭，計時單元復(fù)零。表示直流母線電壓Ud大小的模擬信號u加于比較器的反相輸入端，表示目標(biāo)值ul’ 大小的目標(biāo)信號U ‘’加于比較器的正相輸入端，當(dāng)直流母線電壓Ud未達(dá)到目標(biāo)值11:，比較器的輸出電壓U2為高電平；當(dāng)直流母線電壓Ud達(dá)到目標(biāo)值U〗時，U彡U ‘’，比較器的輸出電壓112為低電平；當(dāng)計時單元的功率電壓U1為低電平，且比較器的輸出電壓U2為低電平時， 功率門的輸出電壓為高電平，繼電器KA的線圈得電，接通接觸器KM主觸頭。綜上所述，本實(shí)用新型引入限時保護(hù)，由計時電路、比較器以及功率門對控制接觸器KM0和KM主觸頭的接通和斷開，進(jìn)行上電控制，使得上電電阻R的通電的持續(xù)時間不超過預(yù)定時間τ，以保證其溫升不超過許可值，降低上電電阻R的損毀率，使得上電控制比較可靠。

圖1為現(xiàn)有的上電控制電路的主電路示意圖；圖2為現(xiàn)有的一種上電控制電路的方框圖；圖3為現(xiàn)有的另一種上電控制電路的電路連接圖；圖4為本實(shí)用新型上電控制電路的主電路示意圖；圖5為本實(shí)用新型上電控制電路的方框圖；圖6為本實(shí)用新型上電控制電路的一實(shí)施電路連接圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的上電控制電路，上電時主電路如圖4所示，該上電控制電路串聯(lián)在開關(guān)磁阻電動機(jī)主電路的整流器Ve的正輸出端與直流母線上濾波電容C的正極之間， 該上電控制電路包括上電電阻R和接觸器ΚΜ，其中，該上電控制電路還包括切換能力比接觸器KM的切換能力小的接觸器KM0，上電電阻R與接觸器KM0串聯(lián)后與接觸器KM并聯(lián)，接觸器KMtl和KM主觸頭分別受繼電器KAtl和KA的常開觸點(diǎn)控制KMtl和KM線圈由Lb與Lc間交流電壓供電。三相電源從三相電源線La、Lb和Lc輸入，經(jīng)過整流器Ve整流，負(fù)載是逆變電路H，逆變電路H的兩端并聯(lián)濾波電容C。上電時KAtl主觸頭接通，整流器Ve輸出電流，經(jīng)過上電電阻R對直流母線上濾波電容C充電。本實(shí)用新型引入限時保護(hù)，通過控制接觸器KMtl和KM主觸頭的接通和斷開，實(shí)現(xiàn)限時保護(hù)，使得上電電阻R的通電的持續(xù)時間不超過預(yù)定時間τ，以保證其溫升不超過許可值，降低上電電阻R的損毀率，使得上電控制比較可靠。具體地，設(shè)置上電電阻R的通電溫升不超過許可值的通電時間為τ，如果直流母線電壓Ud已達(dá)到目標(biāo)值U〗，且充電的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ，則斷開KMtl主觸頭時，KM主觸頭接通，上電過程完畢；如果KMtl主觸頭接通的持續(xù)時間已達(dá)預(yù)定時間τ，而Ud <u；，則在斷開KMtl主觸頭后，KM主觸頭仍然斷開， 上電失敗。要實(shí)現(xiàn)該限定保護(hù)功能，本實(shí)用新型上電控制電路，如圖5所示，還包括計時單元1、比較器2、功率門2 ；計時單元1與繼電器KAtl連接，用于對接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間進(jìn)行計時，當(dāng)接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，斷開接觸器 KM0主觸頭；比較器2用于將直流母線電壓Ud與目標(biāo)值U〗進(jìn)行比較，功率門2與比較器2的輸出以及計時單元1連接，當(dāng)直流母線電壓Ud達(dá)到目標(biāo)值ul，且接觸器KMtlS觸頭的接通的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，接通接觸器KMtlS觸頭。計時單元1的功率輸出U1為高電平時使得繼電器KAtl的線圈得電，接通接觸器KMtl 主觸頭；當(dāng)持續(xù)的時間達(dá)到τ時，計時單元1的功率電壓U1為低電平，繼電器KAtl的線圈掉電，斷開接觸器KMtl主觸頭，計時單元1復(fù)零。表示直流母線電壓Ud大小的模擬信號u加于比較器2的反相輸入端，表示目標(biāo)值 ul’大小的的目標(biāo)信號u ‘，加于比較器2的正相輸入端，當(dāng)直流母線電壓Ud未達(dá)到目標(biāo)值 U；'，比較器2的輸出電壓U2為高電平；當(dāng)直流母線電壓Ud達(dá)到目標(biāo)值U；；時，U^U ‘’，比較器2的輸出電壓U2為低電平；當(dāng)計時單元1的功率電壓U1為低電平，且比較器2的輸出電壓U2為低電平時，功率門2的輸出電壓為高電平，繼電器KA的線圈得電，接通接觸器KM主觸頭。計時單元1、比較器2和功率門3的具體電路不限，圖6提供了一個實(shí)施電路。計時單元1由時基電路N1接成，N1的6腳和7腳相連，與電源E端和零端間分別接有上拉電阻R2和下拉電容C1,4腳和8腳接電源E，2腳于電源E端間接有上拉電阻R1，通過外接下拉電容或按鈕，加入啟動信號Us。當(dāng)％<|時，3腳輸出的電平U1從零變?yōu)镋jKAci線圈得電。電容C1通過R2充電，
2F
當(dāng)C1上電壓達(dá)到γ時，U1電平從E變?yōu)榱?，并?腳對零端導(dǎo)通,C1上電壓迅速降到零，準(zhǔn)備下一次充電?？梢运愕肬1為高電平的持續(xù)時間τ =LlC1Ry比較器2由運(yùn)放N2a接成，運(yùn)放N2a的同相輸入端與電源E端和零端間分別接有電阻R4和R5,并與輸出端間跨有正反饋電阻R6,表示直流母線電壓ud的信號u加于N2a的反相
、“ ER<(R4+R》 輸入端，當(dāng)U > U =p .p p\ P6P ，N2a輸出U1電平從E變?yōu)榱恪2的跳變具有回差
JV5VK4 +K6; +K4K6
4ERsR4
= p V，為直流母線電壓Ud的目標(biāo)值，U"
K2、K4 +K6) K4K6 UdUd號。功率門3由運(yùn)放N2b運(yùn)放N2b接成兩輸入的或非門，N2b同相輸入端與N1的5腳相
2F
連，加有電壓I;反相輸入端與二極管Vdi陰極和電阻R7的連接點(diǎn)相連，Vdi陽極和R7的另
一端則分別加有信號^和^。功率門3輸出級二極管Vs起反相和電流放大的作用，只有在 U1和U2都為低電平時，Vs集電極與發(fā)射極間導(dǎo)通，讓KA線圈得電。一般E = 15V，KAtl和KA線圈的電壓為DC12V，所以驅(qū)動時線圈上要分別串聯(lián)降壓電阻R3和R1(1。KA線圈上并聯(lián)有續(xù)流二極管VD，而KAtl線圈上沒有，因?yàn)镹1是推拉輸出。KAtl 和KA常開觸點(diǎn)輸出時它們的兩個常開觸點(diǎn)各自串聯(lián)。運(yùn)放N2a和N2b可以為分立設(shè)置的芯片，也可以集成設(shè)置，屬同一個芯片N2。圖6電路中共用N1和N2兩個芯片，在供電端附近分別接有濾波電容C2和C3。綜上所述，本實(shí)用新型引入限時保護(hù)，由計時電路、比較器以及功率門對控制接觸器KM0和KM主觸頭的接通和斷開，進(jìn)行上電控制，使得上電電阻R的通電的持續(xù)時間不超過預(yù)定時間τ，以保證其溫升不超過許可值，降低上電電阻R的損毀率，使得上電控制比較可靠。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解 其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種帶限時保護(hù)的上電控制電路，該上電控制電路串聯(lián)在開關(guān)磁阻電動機(jī)主電路的整流器的正輸出端與直流母線上濾波電容C的正極之間，該上電控制電路包括上電電阻R 和接觸器KM，其特征在于，還包括切換能力比接觸器KM的切換能力小的接觸器KMtl,計時單元、比較器、功率門以及繼電器KAtl和KA;上電電阻R與接觸器KMtl串聯(lián)后與接觸器KM并聯(lián)， 接觸器KMtl和KM主觸頭分別受繼電器KAtl和KA的常開觸點(diǎn)控制；計時單元與繼電器KAtl連接，用于對接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間進(jìn)行計時，當(dāng)接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，斷開接觸器KMtl主觸頭；比較器用于將直流母線電壓Ud與目標(biāo)值U:進(jìn)行比較，功率門與比較器的輸出以及計時單元連接，當(dāng)直流母線電壓Ud達(dá)到目標(biāo)值 ul’，且接觸器KMtl主觸頭的接通的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定時間τ時，接通接觸器KMtlS觸頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上電控制電路，其特征在于，計時單元的功率輸出U1為高電平時使得繼電器KAtl的線圈得電，接通接觸器KMtl主觸頭；當(dāng)持續(xù)的時間達(dá)到預(yù)定時間τ 時，計時單元的功率電壓U1為低電平，繼電器KAtl的線圈掉電，斷開接觸器KMtl主觸頭，計時單元復(fù)零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上電控制電路，其特征在于，表示直流母線電壓Ud大小的模擬信號U加于比較器的反相輸入端，表示目標(biāo)值U:大小的目標(biāo)信號U ‘ ’加于比較器的正相輸入端，當(dāng)直流母線電壓Ud未達(dá)到目標(biāo)值ul，比較器的輸出電壓U2為高電平；當(dāng)直流母線電壓Ud達(dá)到目標(biāo)值Ι!:時，U^U ‘’，比較器的輸出電壓U2為低電平；當(dāng)計時單元的功率電壓 U1為低電平，且比較器的輸出電壓1!2為低電平時，功率門的輸出電壓為高電平，繼電器KA的線圈得電，接通接觸器KM主觸頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶限時保護(hù)的上電控制電路，該上電控制電路串聯(lián)在開關(guān)磁阻電動機(jī)主電路的整流器的正輸出端與直流母線上濾波電容C的正極之間，該上電控制電路包括上電電阻R和接觸器KM，其中，還包括切換能力比接觸器KM的切換能力小的接觸器KM0繼電器KA0和KA；上電電阻R與接觸器KM0串聯(lián)后與接觸器KM并聯(lián)，接觸器KM0和KM主觸頭分別受繼電器KA0和KA的常開觸點(diǎn)控制。本實(shí)用新型引入限時保護(hù)，通過控制接觸器KM0和KM主觸頭的接通和斷開，使得上電電阻R的通電的持續(xù)時間不超過預(yù)定時間τ，以保證其溫升不超過許可值，降低上電電阻R的損毀率，使得上電控制比較可靠。
文檔編號H02H3/027GK202261138SQ201120407358
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者蘇建中, 裘錦灼, 郭曉穎, 馬志國 申請人:北京中紡銳力機(jī)電有限公司