專利名稱：一種軟啟動(dòng)模塊及其應(yīng)用的電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軟啟動(dòng)模塊及其應(yīng)用的電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置。
技術(shù)背景目前，對于高壓直流供電的大功率電機(jī)控制器，出于對輸入紋波的平滑等各項(xiàng)技 術(shù)要求，通常在其輸入端并聯(lián)容量較大的電容器，當(dāng)電容器存儲(chǔ)的電能較低時(shí)，在直流電源 接通瞬間，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的浪涌沖擊電流，導(dǎo)致電容器本身及其前級電路發(fā)生較大的物理 性損傷。為此，在電機(jī)控制器的前級電路加入軟啟動(dòng)電路，有效抑制了浪涌沖擊電流，當(dāng)電 流小至某個(gè)值后，電機(jī)控制器的軟啟動(dòng)完成，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。現(xiàn)有的電機(jī)控制器軟啟動(dòng)裝置，通常在電容器前端串入一個(gè)電阻，接通電源時(shí)，依 靠此電阻限流，經(jīng)過設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，往往通過專門設(shè)置計(jì)時(shí)器或者由電機(jī)控制器來驅(qū) 動(dòng)控制一對與電阻并聯(lián)的繼電器觸點(diǎn)閉合，將電阻短路，完成軟啟動(dòng)控制。然而采用這種軟 啟動(dòng)裝置，通常存在如下問題現(xiàn)有的軟啟動(dòng)電路通常在從動(dòng)狀態(tài)下工作，不能獨(dú)立完成自 我控制工作，這樣會(huì)給自身以及電機(jī)控制器或者計(jì)時(shí)器的正常工作帶來較大的隱患，可靠 性較差；由于延時(shí)時(shí)間為一固定值，電容器容量會(huì)因溫度變化而發(fā)生改變，致使電容器充電 時(shí)間常數(shù)RC發(fā)生改變，在延時(shí)時(shí)間范圍內(nèi)，電容器未能充滿電，電機(jī)控制器就已經(jīng)啟動(dòng)，將 會(huì)有較大的電流流過電阻，由W = I2R可知，電阻上的發(fā)熱能量相當(dāng)大，電阻會(huì)瞬間燒毀，弓丨 發(fā)安全事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種軟啟動(dòng)模塊，它能夠獨(dú)立完成自我控制工作，工作 狀態(tài)為主動(dòng)狀態(tài)，更加有效地抑制了浪涌沖擊電流，從而起到了自我保護(hù)及保護(hù)后級電器 設(shè)備的作用。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。一種軟啟動(dòng)模塊，包括主工作電路、檢測電路、控制單元和電源部分，控制單元分 另Ij與主工作電路、檢測電路、電源部分連接，電源部分給檢測電路、控制單元提供工作電源， 主工作電路的輸入端接入直流電，檢測電路的一端接到主工作電路的輸出端，另一端接到 控制單元，檢測電路檢測主工作電路輸出端的端電壓，并將其傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元?出相應(yīng)的控制信號控制主工作電路工作，使其輸出穩(wěn)定的直流電供給后級電器設(shè)備。上述所述的軟啟動(dòng)模塊還設(shè)置有觸發(fā)器，控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作向后級電 器設(shè)備傳送啟動(dòng)控制信號，控制后級電器設(shè)備完成啟動(dòng)工作。上述所述的觸發(fā)器可以采用繼電器開關(guān)，也可以采用光電耦合器或者場效應(yīng)管、 三極管等具備通斷控制特性的元器件。上述所述的控制單元可以通過集成或者外置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)控制主工作電路工作。上述所述的主工作電路由開關(guān)元器件、電阻和電容組成，開關(guān)元器件與電阻并聯(lián)后串接電容，一并接入直流電源，開關(guān)元器件可以是繼電器開關(guān)，或者是可控硅開關(guān)器件，或者是三極管元器件。 上述所述的電源部分采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它可以由外界電器系統(tǒng)提供的直流電 源設(shè)備供電。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，它具有一個(gè)能夠獨(dú)立完 成自我控制工作，工作狀態(tài)為主動(dòng)狀態(tài)的軟啟動(dòng)模塊，更加有效地抑制了電路中的浪涌沖 擊電流，從而起到了自我保護(hù)及保護(hù)電機(jī)控制器的作用。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，包括電機(jī)控制器和軟啟動(dòng)模塊，軟啟動(dòng)模塊的輸入端 接入直流電，其輸出端與電機(jī)控制器的輸入端相連接，給電機(jī)控制器提供穩(wěn)定的啟動(dòng)控制 電源，軟啟動(dòng)模塊包括主工作電路、檢測電路、控制單元和電源部分，控制單元分別與主工 作電路、檢測電路、電源部分連接，電源部分給檢測電路、控制單元提供工作電源，主工作電 路的輸入端接入直流電，檢測電路的一端接到主工作電路的輸出端，另一端接到控制單元， 檢測電路檢測主工作電路輸出端的端電壓，并將其傳輸?shù)娇刂茊卧刂茊卧敵鱿鄳?yīng)的 控制信號控制主工作電路工作，使其輸出穩(wěn)定的直流電供給電機(jī)控制器。上述所述的軟啟動(dòng)模塊還設(shè)置有觸發(fā)器，控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作向電機(jī)控 制器傳送啟動(dòng)控制信號，控制電機(jī)控制器完成啟動(dòng)工作。上述所述的電機(jī)控制器包括中央控制單元和電源模塊，電源模塊給中央控制單元 提供工作電源，電源模塊的輸入端與軟啟動(dòng)模塊的主工作電路的輸出端相連接，軟啟動(dòng)模 塊的控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作接通中央控制單元內(nèi)部的控制電路，向中央控制單元傳 送啟動(dòng)控制信號，最終控制電機(jī)控制器完成啟動(dòng)工作。上述所述的觸發(fā)器可以采用繼電器開關(guān)，也可以采用光電耦合器或者場效應(yīng)管、 三極管等具備通斷控制特性的元器件。上述所述的控制單元可以通過集成或者外置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)控制主工作電路 工作，電源部分采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源設(shè)備供電，電源模 塊采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它由軟啟動(dòng)模塊輸出的直流電供電，主工作電路由開關(guān)元器件、電 阻和電容組成，開關(guān)元器件與電阻并聯(lián)后串接電容，一并接入直流電源，開關(guān)元器件可以是 繼電器開關(guān)，或者是可控硅開關(guān)器件，或者是三極管元器件。本實(shí)用新型具有如下效果1)軟啟動(dòng)模塊能夠獨(dú)立完成自我控制工作，工作狀態(tài) 為主動(dòng)狀態(tài)，更加有效地抑制了電路中的浪涌沖擊電流，從而起到了自我保護(hù)及保護(hù)電機(jī) 控制器的作用；2)本啟動(dòng)裝置通過檢測電路實(shí)時(shí)檢測軟啟動(dòng)模塊中主工作電路輸出端的 端電壓，得知輸出端的電容的實(shí)時(shí)充電狀態(tài)來判斷軟啟動(dòng)進(jìn)程，當(dāng)電容充滿電后，才結(jié)束軟 啟動(dòng)，并通過控制單元經(jīng)控制觸發(fā)器動(dòng)作，向電機(jī)控制器發(fā)送代表軟啟動(dòng)完成的開關(guān)信號， 來控制電機(jī)控制器內(nèi)部的控制電路導(dǎo)通，使電機(jī)控制器完成啟動(dòng)控制，控制準(zhǔn)確，安全可罪。

圖1是本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)模塊的電路方框圖。圖2是圖1中觸發(fā)器的其中一種電路結(jié)構(gòu)圖。[0022]圖3是圖1中觸發(fā)器的另一種電路結(jié)構(gòu)圖。圖4是本實(shí)用新型的電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例1圖1示出的是一種軟啟動(dòng)模塊，它包括主工作電路1、檢測電路、控制單元和電源部分，控制單元分別與主工作電路1、檢測電路、電源部分連接，電源部分給檢測電路、控制 單元提供工作電源，主工作電路1的輸入端接入直流電，檢測電路的一端接到主工作電路1 的輸出端，另一端接到控制單元，檢測電路檢測主工作電路1輸出端的端電壓，并將其傳輸 到控制單元，控制單元輸出相應(yīng)的控制信號控制主工作電路1工作，使其輸出穩(wěn)定的直流 電供給后級電器設(shè)備?？刂茊卧梢酝ㄟ^集成或者外置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)控制主工作電路1工作，主工 作電路1由繼電器開關(guān)K、電阻Rl和電容Cl組成，繼電器開關(guān)K與電阻Rl并聯(lián)后串接電 容Cl，一并接入高壓直流電源；軟啟動(dòng)模塊還設(shè)置有觸發(fā)器，控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng) 作向后級電器設(shè)備傳送啟動(dòng)控制信號Von，控制后級電器設(shè)備完成啟動(dòng)工作，該啟動(dòng)控制信 號Von可以是高低電平信號，也可以是電壓信號；觸發(fā)器可以采用繼電器開關(guān)，也可以采用 光電耦合器，此外，它還可以采用場效應(yīng)管、三極管等具備通斷控制特性的元器件。此外，主 工作電路1的繼電器開關(guān)K可以由可控硅開關(guān)、三極管等其它開關(guān)元器件替換。電源部分 采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源設(shè)備供電。軟啟動(dòng)模塊的工作原理是當(dāng)軟啟動(dòng)模塊接入高壓直流電源后，通過主工作電路 1中的電阻Rl限流對輸出端的電容Cl進(jìn)行充電，檢測電路實(shí)時(shí)檢測軟啟動(dòng)模塊中主工作電 路1輸出端的端電壓，得知輸出端的電容Cl的實(shí)時(shí)充電狀態(tài)來判斷軟啟動(dòng)進(jìn)程，當(dāng)電容Cl 充滿電后，控制單元向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制信號，驅(qū)動(dòng)控制繼電器開關(guān)K閉合，軟啟動(dòng)完成。 隨后，控制單元向觸發(fā)器發(fā)送On/Off控制信號控制觸發(fā)器動(dòng)作，向后級電器設(shè)備輸出啟動(dòng) 控制信號Von，控制后級電器設(shè)備完成啟動(dòng)工作。圖2示出的是觸發(fā)器的其中一種電路結(jié)構(gòu)圖，它采用了光電耦合器U，光電耦合器 U的陽極1串接一電阻R2后接入24V直流電，其陰極2接收從控制單元發(fā)送過來的On/Off 控制信號，在陽極1與陰極2之間并接一電容C2，光電耦合器U的發(fā)射極3接地，集電極4 串接一電阻R3后接入直流電Vcc，當(dāng)光電耦合器U導(dǎo)通工作時(shí)，就輸出高低電平啟動(dòng)控制 信號Von用于控制后級電器設(shè)備完成啟動(dòng)工作，24V直流電可由電源部分直接供電，直流電 Vcc可由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源設(shè)備供電。圖3示出的是觸發(fā)器的另一種電路結(jié)構(gòu)圖，它采用了繼電器開關(guān)K1，控制單元向 繼電器開關(guān)Kl發(fā)送On/Off控制信號控制其通斷。繼電器開關(guān)Kl的其中一觸點(diǎn)接入直流 電Vcc，當(dāng)軟啟動(dòng)完成后，控制單元控制繼電器開關(guān)Kl閉合，接通繼電器開關(guān)Kl的兩個(gè)觸點(diǎn) 輸出電壓啟動(dòng)控制信號Von用于控制后級電器設(shè)備完成啟動(dòng)工作，此時(shí)Von = Vcc，直流電 Vcc可由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源設(shè)備供電。實(shí)施例2如圖4所示，一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，包括電機(jī)控制器和軟啟動(dòng)模塊，軟啟動(dòng)模塊的輸入端接入直流電，其輸出端與電機(jī)控制器的輸入端相連接，給電機(jī)控制器提供穩(wěn)定 的啟動(dòng)控制電源，軟啟動(dòng)模塊包括主工作電路1、檢測電路、控制單元和電源部分，控制單元 分別與主工作電路1、檢測電路、電源部分連接，電源部分給檢測電路、控制單元提供工作電 源，主工作電路1的輸入端接入直流電，檢測電路的一端接到主工作電路1的輸出端，另一 端接到控制單元，檢測電路檢測主工作電路1輸出端的端電壓，并將其傳輸?shù)娇刂茊卧?，?制單元輸出相應(yīng)的控制信號控制主工作電路1工作，使其輸出穩(wěn)定的直流電供給電機(jī)控制 控制單元可以通過集成或者外置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)控制主工作電路1工作，主工 作電路1由繼電器開關(guān)K、電阻Rl和電容Cl組成，繼電器開關(guān)K與電阻Rl并聯(lián)后串接電容 Cl，一并接入高壓直流電源；軟啟動(dòng)模塊還設(shè)置有觸發(fā)器，控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作向 電機(jī)控制器傳送啟動(dòng)控制信號Von，控制電機(jī)控制器完成啟動(dòng)工作，該啟動(dòng)控制信號Von是 高低電平信號；電機(jī)控制器包括中央控制單元和電源模塊，電源模塊給中央控制單元提供 工作電源，電源模塊的輸入端與軟啟動(dòng)模塊的主工作電路1的輸出端相連接，觸發(fā)器可以 采用繼電器開關(guān)，也可以采用光電耦合器，此外，它還可以采用場效應(yīng)管、三極管等具備通 斷控制特性的元器件。電源部分采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源 設(shè)備供電；電源模塊采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它由軟啟動(dòng)模塊中主工作電路1輸出的直流電 供電，電源模塊輸出直流電Vcc供給中央控制單元和觸發(fā)器。此外，啟動(dòng)控制信號Von也可以是電壓信號，主工作電路1的繼電器開關(guān)K可以由 可控硅開關(guān)、三極管等其它開關(guān)元器件替換。電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置的工作原理是當(dāng)軟啟動(dòng)模塊接入高壓直流電源后，通過主 工作電路1中的電阻Rl限流對輸出端的電容Cl進(jìn)行充電，檢測電路實(shí)時(shí)檢測軟啟動(dòng)模塊 中主工作電路1輸出端的端電壓，得知輸出端的電容Cl的實(shí)時(shí)充電狀態(tài)來判斷軟啟動(dòng)進(jìn) 程，當(dāng)電容Cl充滿電后，控制單元向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制信號，驅(qū)動(dòng)控制繼電器開關(guān)K閉合， 軟啟動(dòng)完成。隨后，控制單元向觸發(fā)器發(fā)送On/Off控制信號控制觸發(fā)器動(dòng)作，接通中央控 制單元內(nèi)部的控制電路，向中央控制單元傳送啟動(dòng)控制信號Von，最終控制電機(jī)控制器完成 啟動(dòng)工作。
權(quán)利要求一種軟啟動(dòng)模塊，其特征在于它包括主工作電路、檢測電路、控制單元和電源部分，控制單元分別與主工作電路、檢測電路、電源部分連接，電源部分給檢測電路、控制單元提供工作電源，主工作電路的輸入端接入直流電，檢測電路的一端接到主工作電路的輸出端，另一端接到控制單元，檢測電路檢測主工作電路輸出端的端電壓，并將其傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元輸出相?yīng)的控制信號控制主工作電路工作，使其輸出穩(wěn)定的直流電供給后級電器設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟啟動(dòng)模塊，其特征在于軟啟動(dòng)模塊還設(shè)置有觸發(fā)器， 控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作向后級電器設(shè)備傳送啟動(dòng)控制信號，控制后級電器設(shè)備完成 啟動(dòng)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軟啟動(dòng)模塊，其特征在于觸發(fā)器可以采用繼電器開關(guān)， 也可以采用光電耦合器或者場效應(yīng)管、三極管等具備通斷控制特性的元器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟啟動(dòng)模塊，其特征在于控制單元可以通過集成或者 外置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)控制主工作電路工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軟啟動(dòng)模塊，其特征在于主工作電路由開關(guān)元器件、電 阻和電容組成，開關(guān)元器件與電阻并聯(lián)后串接電容，一并接入直流電源，開關(guān)元器件可以是 繼電器開關(guān)，或者是可控硅開關(guān)器件，或者是三極管元器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟啟動(dòng)模塊，其特征在于電源部分采用內(nèi)置式開關(guān)電 源，它可以由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源設(shè)備供電。
7.一種應(yīng)用了權(quán)利要求1所述一種軟啟動(dòng)模塊的電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，包括電機(jī)控制 器和軟啟動(dòng)模塊，軟啟動(dòng)模塊的輸入端接入直流電，其輸出端與電機(jī)控制器的輸入端相連 接，給電機(jī)控制器提供穩(wěn)定的啟動(dòng)控制電源，其特征在于軟啟動(dòng)模塊包括主工作電路、檢 測電路、控制單元和電源部分，控制單元分別與主工作電路、檢測電路、電源部分連接，電源 部分給檢測電路、控制單元提供工作電源，主工作電路的輸入端接入直流電，檢測電路的一 端接到主工作電路的輸出端，另一端接到控制單元，檢測電路檢測主工作電路輸出端的端 電壓，并將其傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元輸出相?yīng)的控制信號控制主工作電路工作，使其輸 出穩(wěn)定的直流電供給電機(jī)控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，其特征在于軟啟動(dòng)模塊還設(shè)置 有觸發(fā)器，控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作向電機(jī)控制器傳送啟動(dòng)控制信號，控制電機(jī)控制 器完成啟動(dòng)工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，其特征在于電機(jī)控制器包括中 央控制單元和電源模塊，電源模塊給中央控制單元提供工作電源，電源模塊的輸入端與軟 啟動(dòng)模塊的主工作電路的輸出端相連接，軟啟動(dòng)模塊的控制單元通過控制觸發(fā)器動(dòng)作接通 中央控制單元內(nèi)部的控制電路，向中央控制單元傳送啟動(dòng)控制信號，最終控制電機(jī)控制器 完成啟動(dòng)工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，其特征在于觸發(fā)器可以采用繼 電器開關(guān)，也可以采用光電耦合器或者場效應(yīng)管、三極管等具備通斷控制特性的元器件。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的一種電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，其特征在于控制單元可 以通過集成或者外置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)控制主工作電路工作，電源部分采用內(nèi)置式開關(guān)電 源，它由外界電器系統(tǒng)提供的直流電源設(shè)備供電，電源模塊采用內(nèi)置式開關(guān)電源，它由軟啟動(dòng)模塊輸出的直流電供電，主工作電路由開關(guān)元器件、電阻和電容組成，開關(guān)元器件與電阻并聯(lián)后串接電容，一并接入直流電源，開關(guān)元器件可以是繼電器開關(guān)，或者是可控硅開關(guān)器 件，或者是三極管元器件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種軟啟動(dòng)模塊及其應(yīng)用的電機(jī)控制器啟動(dòng)裝置，軟啟動(dòng)模塊包括主工作電路、檢測電路、控制單元和電源部分，控制單元分別與主工作電路、檢測電路、電源部分連接，電源部分給檢測電路、控制單元提供工作電源，主工作電路的輸入端接入直流電，檢測電路的一端接到主工作電路的輸出端，另一端接到控制單元，檢測電路檢測主工作電路輸出端的端電壓，并將其傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元輸出相?yīng)的控制信號控制主工作電路工作，使其輸出穩(wěn)定的直流電供給電機(jī)控制器。軟啟動(dòng)模塊能夠獨(dú)立完成自我控制工作，工作狀態(tài)為主動(dòng)狀態(tài)，控制準(zhǔn)確，安全可靠，更加有效地抑制了電路中的浪涌沖擊電流，從而起到了自我保護(hù)及保護(hù)電機(jī)控制器的作用。
文檔編號H02P1/02GK201577051SQ20092026322
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者蘭江 申請人:中山大洋電機(jī)股份有限公司