基于pic的星三角智能軟起動控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PIC的星三角智能軟起動控制器，包括PIC單片機(jī)、第一接觸器-第三接觸器，第一中間繼電器、第二中間繼電器、熔斷器、斷路器、熱繼電器、啟動按鍵、停止按鍵和電動機(jī)，PIC單片機(jī)上接有第一中間繼電器的線圈、第二中間繼電器的線圈，PIC單片機(jī)接第二接觸器的常閉觸點(diǎn)至火線端，PIC單片機(jī)接電流互感器至主回路，電動機(jī)的一端依次接熱繼電器、第一接觸器、斷路器、熔斷器至火線端，電動機(jī)的另一端接第三接觸器，第一接觸器與第三接觸器之間還接有第二接觸器。本發(fā)明安裝簡便，成本低，穩(wěn)定性好，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，延長系統(tǒng)使用壽命。
【專利說明】基于PIC的星三角智能軟起動控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是傳感器信號采集處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于Pic的星三角智能軟起動控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]Y- Λ啟動,是指啟動時(shí)電動機(jī)繞組接成星形,啟動結(jié)束進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，電動機(jī)繞組接成三角形，在啟動時(shí)，電機(jī)定子繞組因是星形接法，所以每相繞組所受的電壓降低到運(yùn)行電壓的1/1.73 (約57.7%)，啟動電流為直接啟動時(shí)的1/3，啟動轉(zhuǎn)矩也同時(shí)減小到直接啟動的1/3。所以這種啟動方式只能工作在空載或輕載啟動的場合。例如，軸流風(fēng)機(jī)啟動時(shí)應(yīng)將出風(fēng)閥門打開，離心水泵應(yīng)將出水閥門關(guān)閉，使設(shè)備處于輕載狀態(tài)，傳統(tǒng)的Y- Λ (星三角)起動方法，應(yīng)用于很多工業(yè)控制現(xiàn)場，目的是降低起動電流，減小對電網(wǎng)及共電設(shè)備的危害，其原理圖如圖1所示:
[0003]圖1左側(cè)是電動機(jī)Y- Λ啟動的一次電路圖，U1-U2、V2-V2、W1_W2是電動機(jī)M的三相繞組，如果將U2、V2和W2在接線盒內(nèi)短接，則電動機(jī)被接成星形；如果將Ul和W2、V1和U2、Wl和V2分別短接，則電動機(jī)被接成三角形。
[0004]圖1右側(cè)是實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的Y- Λ啟動的二次控制電路，Y- Λ啟動電路的工作過程:按下啟動按鈕SB2，第三接觸器ΚΜ3和時(shí)間繼電器KT的線圈得電，第三接觸器ΚΜ3的主觸點(diǎn)閉合，將電動機(jī)M的三相繞組接成星形；第三接觸器ΚΜ3的輔助觸點(diǎn)(常開)ΚΜ3-3同時(shí)閉合，使第二接觸器ΚΜ2動作，電動機(jī)M進(jìn)入星形啟動狀態(tài)，第二接觸器ΚΜ2的輔助觸點(diǎn)ΚΜ2-1閉合，使電路維持在啟動狀態(tài)；待電動機(jī)M轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度時(shí)，時(shí)間繼電器KT延時(shí)時(shí)間到其延時(shí)觸點(diǎn)(常閉)斷開，第三接觸器ΚΜ3線圈失電.主觸點(diǎn)斷開，輔助觸點(diǎn)(常閉)ΚΜ3-1閉臺，第一接觸器KMl得電工作，電動機(jī)M進(jìn)入三角運(yùn)行狀態(tài)。這里時(shí)間繼電器KT的延時(shí)時(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)調(diào)整在5-15秒之間，按下停止按鈕，或電動機(jī)M出現(xiàn)異常過電流使熱繼電器動作時(shí)，電動機(jī)M均會停止運(yùn)行，電動機(jī)M停運(yùn)時(shí)綠燈HG點(diǎn)亮，啟動過程中黃燈HY點(diǎn)亮，運(yùn)行過程則紅燈HR點(diǎn)亮；電流表PA和電壓表PV用于電動機(jī)M運(yùn)行參數(shù)的測量，熱繼電器FH的調(diào)整.應(yīng)根據(jù)負(fù)載輕重和運(yùn)行電流的大小，在熱態(tài)(熱繼電器FH接入電路，并經(jīng)過啟動電流的預(yù)熱)實(shí)地進(jìn)行，觀察電流表PA的讀數(shù)，按照讀數(shù)的1.2倍整定其電流調(diào)整鈕，電動機(jī)M出現(xiàn)1.2倍的異常電流時(shí).熱繼電器PA會在20分鐘內(nèi)動作，如果電動機(jī)M運(yùn)行電流是隨負(fù)載不斷變化的，則整定值可按較大電流值計(jì)算選取，但最大不能超過電動機(jī)M額定電流的1.2倍。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，有一種基于PLC(可編程邏輯控制器)的星三角啟動控制實(shí)驗(yàn)板，是一種采用PLC作為主控系統(tǒng)星三角啟動控制實(shí)驗(yàn)板，用于編輯、修改、監(jiān)控程序，與PC機(jī)、電動機(jī)、熔斷器、熱繼電器、接觸器、按鈕、端子排、電源構(gòu)成實(shí)驗(yàn)板，PLC通過運(yùn)行內(nèi)部設(shè)定程序，給電路輸送信號，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)星三角的啟動，但是這種現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點(diǎn):(I)PLC的成本特別高，不適合裝置的批量生產(chǎn)；(2)該套系統(tǒng)無法準(zhǔn)確檢測電機(jī)啟動轉(zhuǎn)換的時(shí)間，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換；(3)該套系統(tǒng)無法徹底消除星三角電機(jī)啟動時(shí)電流對電網(wǎng)的污染。
[0006]在中國發(fā)明專利說明書CN203482117U中公開了一種適用于降壓和星三角啟動裝置的智能控制器，包括主控制器和互感器以及插接件，所述互感器的上蓋板上設(shè)置有相互平行的雙導(dǎo)軌，所述主控制器具有外殼體，該外殼體的底端面上的其中兩側(cè)縱向向下延伸設(shè)置有支撐部，所述支撐部之間形成與上蓋板上的雙導(dǎo)軌適配的開槽，并且所述外殼體底面上其中一側(cè)支撐部的內(nèi)側(cè)面上橫向延伸設(shè)置有楔形凸出部，所述互感器通過上蓋板上的雙導(dǎo)軌與所述支撐部內(nèi)側(cè)面上的楔形凸出部形成卡接并進(jìn)而形成互感器與主控制器直接的導(dǎo)軌配合安裝，這種裝置通過互感器和主控制器的導(dǎo)軌安裝，可分離安裝，能達(dá)到對啟動裝置的有效控制。
[0007]該技術(shù)存在著以下缺點(diǎn):(I)該裝置體積較大，可封裝性差，不適合裝置的批量生產(chǎn)；(2)該套系統(tǒng)無法徹底消除星三角電機(jī)啟動時(shí)電流對電網(wǎng)的污染；(3)該套系統(tǒng)的電路繁瑣，只能專業(yè)人員安裝，維護(hù)成本太高；(4)該套系統(tǒng)無法準(zhǔn)確檢測電機(jī)啟動轉(zhuǎn)換的時(shí)間，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。
[0008]而可編程控制器(PIC)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動化裝置，其最大的特點(diǎn)是從實(shí)際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價(jià)格比，靠發(fā)展多種型號來滿足不同層次的應(yīng)用要求，而且PIC單片機(jī)可以精簡指令使其執(zhí)行效率大為提高，其引腳具有防瞬態(tài)能力，通過限流電阻可以接至220V交流電源，可直接與繼電器控制電路相連，無須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來極大方便，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本，基于此，設(shè)計(jì)一種基于PIC的星三角智能軟起動控制器還是很有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于PIC的星三角智能軟起動控制器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝簡便，成本低，穩(wěn)定性好，自動化程度高，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，延長了系統(tǒng)的使用壽命。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0011]基于PIC的星三角智能軟起動控制器，包括PIC單片機(jī)、第一接觸器-第三接觸器，第一中間繼電器、第二中間繼電器、熔斷器、斷路器、熱繼電器、啟動按鍵、停止按鍵和電動機(jī)，Pic單片機(jī)上接有第一中間繼電器的線圈、第二中間繼電器的線圈，PIC單片機(jī)接第二接觸器的常閉觸點(diǎn)至火線端，PIC單片機(jī)還接啟動按鍵至地端，PIC單片機(jī)接電流互感器至主回路，電動機(jī)的一端依次接熱繼電器、第一接觸器、斷路器、熔斷器至火線端，電動機(jī)的另一端接第三接觸器，電動機(jī)的另一端還接第二接觸器至熱繼電器與第一接觸器的中間節(jié)點(diǎn)，第一中間繼電器的觸點(diǎn)與第一接觸器的主觸點(diǎn)并接后與第一接觸器的線圈串聯(lián)，第二接觸器的常閉觸點(diǎn)與第三接觸器的線圈串聯(lián)，第二中間繼電器的觸點(diǎn)與第二接觸器的主觸點(diǎn)并接后再與第二接觸器的線圈串聯(lián)，以上三個(gè)串聯(lián)電路并接后電路兩端分別接熱繼電器的常閉觸點(diǎn)、停止按鍵至火線端、零線端。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013](I)采用的主要器件成本低，穩(wěn)定性好，可降低生產(chǎn)和維護(hù)成本；
[0014](2)減小了裝置體積，提高裝置的封裝性；
[0015](3)簡明主控回路的電路，主控回路接線少，構(gòu)圖簡單，方便安裝；
[0016](4)提高裝置的自動化，從而更準(zhǔn)確檢測電機(jī)啟動轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換；
[0017](5)采用智能控制系統(tǒng)，提高裝置的穩(wěn)定性；
[0018](6)徹底消除星三角電機(jī)啟動時(shí)電流對電網(wǎng)的污染；
[0019](7)改善主控系統(tǒng)的啟動性能，延長系統(tǒng)的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明；
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電路圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于PIC的星三角智能軟起動控制器，包括PIC單片機(jī)、第一接觸器KMl-第三接觸器KM3，第一中間繼電器K1、第二中間繼電器K2、熔斷器FU、斷路器QS、熱繼電器FR、啟動按鍵SBQ、停止按鍵SBT和電動機(jī)M，PIC單片機(jī)上接有第一中間繼電器Kl的線圈、第二中間繼電器K2的線圈，PIC單片機(jī)接第二接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)至火線端，PIC單片機(jī)還接啟動按鍵SBQ至地端，PIC單片機(jī)接電流互感器TA至主回路，電動機(jī)M的一端依次接熱繼電器FR、第一接觸器KM1、斷路器QS、熔斷器FU至火線端，電動機(jī)M的另一端接第三接觸器KM3，第一接觸器KMl與第三接觸器KM3之間還接有第二接觸器KM2。
[0025]所述的第一中間繼電器Kl的觸點(diǎn)與第一接觸器KMl的主觸點(diǎn)并接后的電路與第一接觸器KMl的線圈串聯(lián)，第二中間繼電器K2的觸點(diǎn)與第二接觸器KM2的主觸點(diǎn)并接后的電路與第二接觸器KM2的線圈串聯(lián)，第二接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)與第三接觸器KM3的線圈串聯(lián)，以上三組串聯(lián)電路并接后，電路兩端分別接熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)、停止按鍵SBT至火線端、零線端。
[0026]本【具體實(shí)施方式】工作原理:(I)啟動狀態(tài):系統(tǒng)接上電源后，第三接觸器KM3吸合，PIC單片機(jī)處于基本運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)，按下單片機(jī)啟動點(diǎn)觸開關(guān)，使第一中間繼電器Kl吸合，第一接觸器KMl線圈通電，第一接觸器KMl主觸點(diǎn)吸合，第一中間繼電器Kl持續(xù)3秒后斷開，電動機(jī)M處于星型運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)電流互感器TA采集主回路工作電流，當(dāng)多次檢測到的電流信號達(dá)到電機(jī)的額定電流附近時(shí)，第二中間繼電器K2吸合，第二接觸器KM2線圈通電，第二接觸器KM2的常開觸點(diǎn)吸合，常閉觸點(diǎn)斷開，第三接觸器KM3線圈失電，第三接觸器KM3主觸點(diǎn)斷開，第二接觸器KM2主觸點(diǎn)吸合，電動機(jī)M處于三角型接法，單片機(jī)系統(tǒng)被旁路，星三角轉(zhuǎn)換啟動過程結(jié)束。
[0027](2)關(guān)閉系統(tǒng):按下停止按鍵SBT，第一接觸器KM1、第二接觸器KM2、第三接觸器KM3KM1線圈都斷電，系統(tǒng)停止。
[0028]本【具體實(shí)施方式】采用的PIC單片機(jī)控制器成本低、體積小，PIC單片機(jī)對星三角啟動轉(zhuǎn)換時(shí)間檢測準(zhǔn)確，PIC單片機(jī)可用其他高成本的單片機(jī)控制器替代，主控回路電路圖簡明扼要，可通過交換電路圖中線路和原器件位置從而替代，安裝簡便。
[0029]本【具體實(shí)施方式】穩(wěn)定性好，自動化程度高，徹底消除電機(jī)啟動時(shí)對電網(wǎng)的污染，可以改善系統(tǒng)的啟動性能，延長系統(tǒng)的使用壽命，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于PIC的星三角智能軟起動控制器，其特征在于，包括PIC單片機(jī)、第一接觸器(KMl)-第三接觸器(KM3)，第一中間繼電器(K1)、第二中間繼電器(K2)、熔斷器(FU)、斷路器(QS)、熱繼電器(FR)、啟動按鍵(SBQ)、停止按鍵(SBT)和電動機(jī)(M)，PIC單片機(jī)上接有第一中間繼電器(Kl)的線圈、第二中間繼電器(K2)的線圈，PIC單片機(jī)接第二接觸器(KM2)的常閉觸點(diǎn)至火線端，PIC單片機(jī)還接啟動按鍵(SBQ)至地端，PIC單片機(jī)接電流互感器(TA)至主回路，電動機(jī)(M)的一端依次接熱繼電器(FR)、第一接觸器(KMl)、斷路器(QS)、熔斷器(FU)至火線端，電動機(jī)(M)的另一端接第三接觸器(KM3)，電動機(jī)(M)的另一端還接第二接觸器(KM2)至熱繼電器(FR)與第一接觸器(KMl)的中間節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PIC的星三角智能軟起動控制器，其特征在于，所述的第一中間繼電器(Kl)的觸點(diǎn)與第一接觸器(KMl)的主觸點(diǎn)并接后與第一接觸器(KMl)的線圈串聯(lián)，第二中間繼電器(K2)的觸點(diǎn)與第二接觸器(KM2)的主觸點(diǎn)并接后與第二接觸器(KM2)的線圈串聯(lián)，第二接觸器(KM2)的常閉觸點(diǎn)與第三接觸器(KM3)的線圈串聯(lián)，以上三個(gè)串聯(lián)電路并接，兩端分別接熱繼電器(FR)的常閉觸點(diǎn)、停止按鍵(SBT)至火線端、零線端。
【文檔編號】H02P1/32GK104333267SQ201410586658
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】余大慶, 王秋實(shí), 涂友超, 張俊藝, 范嘉佳 申請人:信陽師范學(xué)院