專利名稱：電機群的控制啟動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣自動化，特別涉及電機群的控制啟動裝置。
背景技術：
在電氣設備系統(tǒng)中大量使用交流異步電動機，由于異步電機的啟動電流數(shù)倍于它的工作電流，因而會對電網造成沖擊。在某些企業(yè)中，一個供電系統(tǒng)下有大量這樣的設備，包括許多中小設備，而且這些設備隨機使用，啟動頻繁。如果同時啟動的設備較多，其電流沖擊有可能超出供電系統(tǒng)供電能力，甚至引起系統(tǒng)保護性跳閘，從而破壞其它設備的正常工作。
為了解決電機啟動電流沖擊問題，目前最成熟的技術是軟啟動技術。軟啟動技術方案較多，其總的思路是通過控制啟動電壓的變化或控制轉矩的變化來限制啟動電流。目前最常用的軟啟動技術方案有限流啟動、斜坡電壓啟動、轉矩控制啟動、轉矩加突跳啟動和電壓控制啟動?，F(xiàn)在最先進的電子軟啟動器均采用單片機來實現(xiàn)智能化控制。智能化程度較高的電子軟啟動器具有良好的啟動性能、停車性能和保護功能。如中國實用新型專利ZL99127241.2的《一種吸塵器的電機軟啟動裝置》，它包括第一啟動電路、第二啟動電路、動力電路、邏輯控制電路。電機啟動時先由第一啟動電路工作，使電機先從零轉速向設定的低轉速加速，延時后，電機轉速基本達到所述的設定的低轉速，第一啟動電路被切換掉，而第二啟動電路投入使用，所得所述的電機向正常工作時的轉速加速，由于電機啟動分為兩級逐步加速，因此啟動時的啟動電流小。但軟啟動技術也有以下不足之處一是成本高。一般來說軟啟動方案都需要較大功率的可控器件，提高了裝置成本，因此多用于較大型設備；二是通用性差。不同類型的軟啟動器對負載要求不同，輕載和重載情況不能通用。所以軟啟動器通用性較差。三是啟動時間延長。軟啟動使啟動轉矩降低，延長了電機的啟動時間。由此可見，對于前面所說的那類企業(yè)，不可能大量使用軟啟動裝置來限制啟動電流。
發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述不足，而提供電機群的控制啟動裝置，該裝置在啟動多個設備時可自動判斷供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀，只有在符合啟動條件的情況下才啟動該設備中的電機，以保證供電系統(tǒng)安全。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為電機群的控制啟動裝置，包括N個交流異步電動機組成的電氣設備系統(tǒng)，每個交流異步電動機對應配置一臺具有一啟動按鈕的啟動裝置，采取的技術措施包括
啟動裝置含有由電流互感器、電阻、運算放大器、三極管、繼電器組成的啟動電路，該啟動電路中的電流互感器經—電阻接入放大器的正輸入端，放大器的負輸入端則經一電阻接地，放大器的正輸入端與輸出端間跨接有一電阻，并且放大器的輸出端經一可調電阻接地，可調電阻的可調端連接減法器正輸入端，減法器的負輸入端連接有分壓電阻作為預置有供電系統(tǒng)最大允許電流值ip；減法器輸出端連接比較器正輸入端，比較器的負輸入端連接有分壓電阻作為相應設備的最大啟動電流值ii，比較器輸出端經中間繼電器接有三極管，該三極管發(fā)射極接地，集電極接有相并聯(lián)的時間繼電器JT和負載繼電器，并且時間繼電器和負載繼電器之間的另一接點接電源。
為優(yōu)化上述技術方案，所采取的措施還包括上述的時間繼電器有一個延時斷開的常閉觸點，中間繼電器具有一個用于控制執(zhí)行電路的常開觸點和一個用于控制自保電路的常開觸點，負載繼電器有一個常開觸點，啟動按鈕對應的兩觸點分別連接中間繼電器的常開觸點和時間繼電器的常閉觸點。
為模擬原啟動按鈕的動作，上述的負載繼電器JL的常開觸點，接于工作設備原啟動按鈕處的兩個端點，并與時間繼電器配合。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型啟動裝置含有由電流互感器、電阻、運算放大器、三極管、繼電器組成的啟動電路，并將運算放大器分別作為放大器，減法器，比較器運用，電路簡單實用，本裝置由于不涉及工作設備主電路，不需要大功率器件，電路簡單，工作設備改裝方便，因此成本低；另外，裝置技術原理沒有改變電機的啟動過程，因此通用性強，特別適用于多臺中小設備群的控制啟動。
圖1是本實用新型電路原理示意圖；圖2是本實用新型應用系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
本實用新型的結構見附圖1、2所示。
電機群的控制啟動裝置，包括N個交流異步電動機組成的電氣設備系統(tǒng)，每個交流異步電動機對應配置一臺具有一啟動按鈕的啟動裝置，啟動裝置含有由電流互感器、電阻、運算放大器、三極管、繼電器組成的啟動電路，如圖1中該啟動電路中的電流互感器LT經一電阻接入放大器的正輸入端，放大器的負輸入端則經一電阻接地，放大器的正輸入端與輸出端間跨接有一電阻，并且放大器的輸出端經一可調電阻接地，可調電阻的可調端連接減法器正輸入端，減法器的負輸入端連接有分壓電阻作為預置有供電系統(tǒng)最大允許電流值ip；減法器輸出端連接比較器正輸入端，比較器的負輸入端連接有分壓電阻作為相應設備的最大啟動電流值ii，比較器輸出端經中間繼電器JZ接有三極管，該三極管發(fā)射極接地，集電極接有相并聯(lián)的時間繼電器JT和負載繼電器JL，并且時間繼電器JT和負載繼電器JL之間的另一接點接電源。
圖1中有三個繼電器其中，時間繼電器JT有一個延時斷開的常閉觸點JTb，中間繼電器JZ具有一個用于控制執(zhí)行電路的常開觸點JZk和一個用于控制自保電路的常開觸點JZk1，負載繼電器JL有一個常開觸點JLk，啟動按鈕對應的兩觸點分別連接中間繼電器JZ的常開觸點JZk1和時間繼電器JT的常閉觸點JT，負載繼電器JL與時間繼電器配合模擬原啟動按鈕的動作；而原啟動按鈕QA改接于圖1示處。
裝置應用系統(tǒng)示意如圖2所示；每臺設備配置一臺啟動裝置，如圖2中ST-1、ST-2、...ST-n。將原設備啟動按鈕Q1、Q2、...Qn改接于圖示位置。啟動裝置預置供電系統(tǒng)最大允許電流值ip和相應設備的最大啟動電流值ii信息，并從電流互感器LT獲取供電系統(tǒng)實際電流值i的信息。用啟動按鈕啟動設備時，通過本裝置的判斷，當供電系統(tǒng)剩余電流i0＝ip-i的值不小于本設備的最大啟動電流ii，則立即啟動本設備；如果剩余電流不足，則說明現(xiàn)在正有其它設備處于啟動過程之中，本設備就暫時等待，直至其它設備啟動完畢，剩余電流符合要求再啟動本設備。通過這種方法，使眾多設備做到有序啟動，避免多臺設備同時啟動發(fā)生沖突，保證供電系統(tǒng)的安全。
啟動裝置電路原理示意如圖1所示。
由電流互感器獲取供電系統(tǒng)當前實際電流信息，經放大分壓后與供電系統(tǒng)最大允許電流相減，獲得供電系統(tǒng)當前剩余電流i0值，將該值與本設備最大啟動電流ii值比較，剩余電流不足時比較器輸出ic為低電平，當剩余電流足夠時，則ic為高電平。
工作過程啟動設備時，啟動按鈕QA動作，中間繼電器JZ得電，其控制自保電路的常開觸點JZk1閉合自保，同時其控制執(zhí)行電路的常開觸點JZk閉合，接通控制電路和執(zhí)行電路；若比較器輸出ic為低電平，則三極管截止，負載繼電器JL與時間繼電器JT均不工作，設備暫不啟動；若比較器輸出ic為高電平，說明供電系統(tǒng)剩余電流足夠，三極管飽和導通，負載繼電器JL與時間繼電器JT得電，控制執(zhí)行電路的常開觸點JZk閉合，設備啟動，同時時間繼電器JT的延時斷開的常閉觸點JTb延時斷開，中間繼電器JZ失電，三極管恢復截止，中間繼電器JZ的常開觸點JZk重新斷開，模擬了設備原啟動按鈕的動作。
本方案現(xiàn)用模擬電路實現(xiàn)，其控制部分可用單片機替代。
權利要求1.電機群的控制啟動裝置，包括N個交流異步電動機組成的電氣設備系統(tǒng)，每個交流異步電動機對應配置一臺具有一啟動按鈕的啟動裝置，其特征是所述的啟動裝置含有由電流互感器、電阻、運算放大器、三極管、繼電器組成的啟動電路，該啟動電路中的電流互感器(LT)經一電阻接入放大器(FD)的正輸入端，放大器(FD)的負輸入端則經一電阻接地，放大器(FD)的正輸入端與輸出端間跨接有一電阻，并且放大器(FD)的輸出端經一可調電阻接地，可調電阻的可調端連接減法器(JF)正輸入端，減法器(JF)的負輸入端連接有分壓電阻作為預置有供電系統(tǒng)最大允許電流值ip；減法器(JF)輸出端連接比較器(BJ)正輸入端，比較器(BJ)的負輸入端連接有分壓電阻作為相應設備的最大啟動電流值ii，比較器(BJ)輸出端經中間繼電器(JZ)接有三極管，該三極管發(fā)射極接地，集電極接有相并聯(lián)的時間繼電器(JT)和負載繼電器(JL)，并且時間繼電器(JT)和負載繼電器(JL)之間的另一接點接電源。
2.根據權利要求1所述的電機群的控制啟動裝置，其特征是所述的時間繼電器(JT)有一個延時斷開的常閉觸點(JTb)，中間繼電器(JZ)具有一個用于控制執(zhí)行電路的常開觸點(JZk)和一個用于控制自保電路的常開觸點(JZk1)，負載繼電器(JL)有一個常開觸點(JLk)，啟動按鈕對應的兩觸點分別連接中間繼電器(JZ)的常開觸點(JZk1)和時間繼電器(JT)的常閉觸點(JTb)。
3.根據權利要求2所述的電機群的控制啟動裝置，其特征是所述的負載繼電器(JL)的常開觸點(JLk)，接于工作設備原啟動按鈕處的兩個端點，并與時間繼電器配合。
專利摘要本實用新型公開了電機群的控制啟動裝置，包括N個交流異步電動機組成的電氣設備系統(tǒng)，每個交流異步電動機對應配置一臺具有一啟動按鈕和啟動電路的啟動裝置，該啟動電路中的電流互感器經一電阻接入放大器的正輸入端，放大器的負輸入端則經一電阻接地，放大器的正輸入端與輸出端間跨接有一電阻，并且放大器的輸出端經一可調電阻接地，可調電阻的可調端連接減法器正輸入端，減法器的負輸入端連接有分壓電阻作為預置有供電系統(tǒng)最大允許電流值ip；減法器輸出端連接比較器正輸入端，比較器的負輸入端連接有分壓電阻作為相應設備的最大啟動電流值ii，比較器輸出端經中間繼電器接有三極管，集電極接有相并聯(lián)的時間繼電器和負載繼電器。
文檔編號H02P1/58GK2768304SQ20042010787
公開日2006年3月29日 申請日期2004年10月28日 優(yōu)先權日2004年10月28日
發(fā)明者陳為邦, 袁強, 喻業(yè)勛 申請人:浙江輕紡職業(yè)技術學院