專利名稱：使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機的起動控制設(shè)備，尤其涉及一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機起動器。
背景技術(shù)：
在冶金、化工、建筑、礦山等工業(yè)領(lǐng)域中，廣泛地使用電機設(shè)備，其中最為常用的是交流鼠籠型異步電機。該種電機是反電勢為主的負(fù)載，即是使用反電勢來平衡外加電壓。在電動機起動時，反電勢會隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加而逐漸變大，所以起動時的沖擊電流很大。在電機容量較大時，會對電網(wǎng)及其他負(fù)載造成干擾甚至是危害電網(wǎng)的安全運行。為了解決這個問題，需要使用起動控制來控制起動時的電壓，是電壓以相對緩慢的方式變化，稱為軟起動。更具體地說，是運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器控制內(nèi)部的晶閘管的導(dǎo)通角，使電機輸入電壓從零開始以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動結(jié)束，賦予電機全電壓，即為軟啟動。軟啟動的控制的方法有多種，比如早期的自耦變壓器壓將起動方式、星-三角轉(zhuǎn)換起動等等。目前比較流行的方式是使用可控硅交流調(diào)壓技術(shù)。
一種常用的使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器如圖1所示。該電機軟起動器100連接在電機和電機電源之間，用于起動電機。其包括處理器(圖1中未示出)。
三相電源輸入接口102，連接于三個接線銅排R、T和S，分別連接三相的交流電L1、L2和L3。
電機電源輸出接口104，連接于三個輸出銅排U、V、W，分別將三相電輸出到電機的U1、V1和W1端。
一控制板(控制板在圖1中未示出，但是其接口在圖1中示出)，其具有運行狀態(tài)指示接口106，可外接一個狀態(tài)指示燈來表示電機的運行狀態(tài)，不過該接口是無源接口，需使用外加的工作電源。故障指示接口108，也可外接一個狀態(tài)指示燈來表示電機是否有故障發(fā)生，該接口也是一個無源接口，需使用外加的工作電源。
旁路接觸線圈110和旁路接觸常開接點112，旁路工作電源114向旁路接觸線圈110提供工作電源。旁路工作電源114有兩種工作方式采用380V電壓工作或者采用220V電壓工作。采用380V的電壓時，采用圖1所示的虛線框內(nèi)所示的電路，其包括一熔斷器，此時，將L1連接于380V的電壓，N不需要使用。如果使用220V的電壓，則不需要虛線框中的電路，直接將N連接220V的電壓即可。旁路接觸線圈110和旁路常開接點112一起構(gòu)成了旁路接觸器，其中，當(dāng)旁路接觸常開接點112閉合時，電機工作電源將和電機直接相連而不再通過軟起動器100。在啟動的過程中，旁路接觸常開接點112處于常開的狀態(tài)，因此工作電源是通過軟起動器連接到電機的。在啟動完畢之后，通過旁路接觸線圈110的作用使常開接點112閉合。
控制信號接口116，提供瞬停、軟停、軟起這三個功能信號和一個公共端，參考圖中的注釋。軟起動器100的工作電源由電源接口118提供。
該種使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器通過可控硅調(diào)壓來控制起動時的電壓，使其按照較理想的曲線上升。但是，該種軟起動器有一個明顯的不足之處，就是它沒有過載、欠壓、電源缺相等保護功能，如果出現(xiàn)過載、欠壓、電源缺相等異常情況就不能及時地發(fā)現(xiàn)，因此不能起到監(jiān)測保護電機的安全運行的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種能有效地實時監(jiān)測起動狀況的可控硅交流調(diào)壓電機軟起動器，其能在起動的同時監(jiān)測起動的電壓，及時地排除故障的發(fā)生。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型是用如下技術(shù)方案一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器，連接在電機和電機電源之間，起動所述電機，包括連接三相電源輸入接口的三個輸入銅排、連接電機的三個輸出銅排、可控硅組件和控制板，其中，所述控制板具有電機電源輸出接口、運行狀態(tài)指示接口、故障指示接口、旁路工作電路和控制信號接口，所述電機軟起動器還連接到旁路接觸器，其特征在于，所述電機軟起動器的三個輸入銅排中的每一個具有一個電流互感器；還包括三個旁路銅排，所述電機軟啟動器通過所述旁路銅排連接到所述旁路接觸器。
較佳的，所述電機軟啟動器包括，處理器，控制所述控制板工作并處理信號；電源變換同步檢測裝置，在所述可控硅組件之前進(jìn)行采樣信號，輸入到所述處理器；電流檢測裝置，連接到所述電流互感器，采樣從所述電機軟起動器輸出至所述電機的電流信號，并輸入到所述處理器；觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置，連接到所述處理器，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。
為了能實時監(jiān)測電機的電路，本軟起動器還包括模擬信號輸出接口，采樣所述電機啟動運行時的起停運行電流大小。
按照一個實施例，本軟起動器還包括輸入輸出裝置，連接到所述處理器。
采用了本實用新型的技術(shù)方案后，軟起動器能夠?qū)崟r地監(jiān)控電壓和電流的情況，對于異常情況能及時地發(fā)現(xiàn)，有利于提高電機起動時的安全性。


本實用新型的特征、本質(zhì)和優(yōu)勢將在
以下結(jié)合附圖和實施例的說明之后變得更加明顯。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器的控制原理圖；圖2是本實用新型的一個實施例的電機軟起動器的控制原理圖；圖3是上述實施例中電機軟啟動器的控制板結(jié)構(gòu)原理圖；圖4是本實用新型的電機軟啟動器的主回路連接圖；圖5是上述實施例中輸入輸出裝置的外觀圖。
具體實施方式
圖2是本實用新型的使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器的結(jié)構(gòu)圖。從圖2上看，其與圖1所示的軟起動器最主要的區(qū)別在于其旁路電路從獨立的接口輸出，圖2中示為L11、L12和L13，稱為旁路銅排。其實，本實用新型的另一改進(jìn)在于三個輸入銅排R、S、T的每一個上的都具有一個電流互感器。。
參考圖4，圖4是本實用新型的電機軟啟動器的主回路連接圖，其中120是可控硅組件，三個輸入銅排R、S、T的每一個上都具有一個電流互感器206。三個旁路銅排L11、L12和L13連接在可控硅組件120之前，需要注意的是，三個旁路銅排L11、L12和L13的連接位置在電流互感器206之后，也就是說，由旁路銅排L11、L12和L13輸出的電流是經(jīng)過電流互感器206之后的電流。旁路銅排輸出連接旁路接觸常開接點112，其為一開關(guān)KM?？煽毓杞M件120的另一端連接到電動機的V、U、W端，旁路電路也連接到電動機的V、U、W端。在啟動的階段，常開接點112打開，電動機的電源由輸入經(jīng)可控硅組件120之后提供，啟動完畢之后，常開接點112閉合，電動機通過旁路直接由電源供電。
本實用新型的電機軟啟動器200的控制板結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示，包括處理器204，控制所述控制板工作并處理信號。
電源變換同步檢測裝置202，連接到三相電源，該同步檢測裝置202通過三個輸入銅排上的電流互感器來獲得電流信號，電源變換同步檢測裝置202在可控硅組件120之前采樣信號，輸入到處理器204。
電流檢測裝置208，連接到電機，同樣需要利用三個輸入銅排上的電流互感器來采樣從電機軟起動器200輸出至電機的信號，并輸入到處理器204。
觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置210，連接到處理器204，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。處理器204根據(jù)電源變換同步檢測裝置202和電流檢測裝置208采集的電流信號來控制電機的起動過程。
從圖3中還可見，處理器204還具體控制旁路常開接點112、故障指示接口108和控制信號接口116。這些連接和現(xiàn)有技術(shù)中相同。在該實施例中，處理器204還連接了輸入輸出裝置300，圖5是輸入輸出裝置300的外觀圖，其中，輸入裝置為鍵盤而顯示裝置為LED顯示器，在該實施例中，為6個鍵的按鈕開關(guān)作為鍵盤并以5位8段數(shù)碼的LED顯示器和三只發(fā)光二極管作為顯示裝置。
再回到圖2，圖2中所示的軟起動器與現(xiàn)有技術(shù)中的另一個區(qū)別是其還包括模擬信號輸出124，通過模擬信號輸出124可采樣電機的電流大小，例如使用0～20mA的模擬電流信號，將其與采樣的電流信號結(jié)合使用，可更加準(zhǔn)確地得到電機起動時的運行狀況。
采用本實用新型的技術(shù)方案，可通過可控硅調(diào)壓來控制起動時的電壓，使其按照較理想的曲線上升。并且該種軟起動器通過在輸入銅排上增加電流互感器來實時地監(jiān)控起動的狀況，如果出線電壓異常的情況，能及時地發(fā)現(xiàn)，從而提高電機起動時的安全性。
上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本實用新型的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本實用新型的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本實用新型的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1.一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器，連接在電機和電機電源之間，起動所述電機，包括連接三相電源輸入接口的三個輸入銅排、連接電機的三個輸出銅排、可控硅組件和控制板，其中，所述控制板具有電機電源輸出接口、運行狀態(tài)指示接口、故障指示接口、旁路工作電路和控制信號接口，所述電機軟起動器還連接到旁路接觸器，其特征在于，所述電機軟起動器的三個輸入銅排中的每一個具有一個電流互感器；還包括三個旁路銅排，所述電機軟啟動器通過所述旁路銅排連接到所述旁路接觸器。
2.如權(quán)利要求1所述的電機軟器動器，其特征在于，所述電機軟啟動器包括的控制板包括，處理器，控制所述控制板工作并處理信號；電源變換同步檢測裝置，在所述可控硅組件之前進(jìn)行采樣信號，輸入到所述處理器；電流檢測裝置，連接到所述電流互感器，采樣從所述電機軟起動器輸出至所述電機的電流信號，并輸入到所述處理器；觸發(fā)脈沖產(chǎn)生裝置，連接到所述處理器，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電機軟起動器，其特征在于，還包括模擬信號輸出接口，采樣所述電機的起停運行電流大小。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電機軟起動器，其特征在于，還包括輸入輸出裝置，連接到所述處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種使用可控硅交流調(diào)壓的電機軟起動器，連接在電機和電機電源之間，起動電機，包括連接三相電源輸入接口的三個輸入銅排、連接電機的三個輸出銅排、可控硅組件和控制板，其中，控制板具有交流220V，50Hz電源輸出接口、運行狀態(tài)指示接口、故障指示接口、旁路工作電路和控制信號接口，電機軟起動器還連接到旁路接觸器，其中，電機軟起動器的三個輸入銅排中的每一個具有一個電流互感器；還包括三個旁路銅排，電機軟啟動器通過旁路銅排連接到旁路接觸器。采用本實用新型的技術(shù)方案，可通過可控硅調(diào)壓來控制起動時的電壓，使其按照較理想的曲線上升。并且該種軟起動器通過增加旁路接觸器來實時地監(jiān)控起動的狀況，如果出現(xiàn)過載、欠壓、電源缺相等異常情況，能及時地發(fā)現(xiàn)，從而提高電機起動時的安全性。
文檔編號H02P1/28GK2768306SQ200420023779
公開日2006年3月29日 申請日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者張錦生, 陳國成 申請人:上海雷諾爾電氣有限公司