针对单相电动机过压保护的系统和方法技术方案

电动机控制器包含多个固态开关，每个固态开关用于连接在ＡＣ线和电动机绕组端之间以控制将ＡＣ电源应用于电动机。多个电压传感器感应针对相关电动机绕组的电压，每个电压传感器与固态开关之一相关。一种控制电路控制固态开关的工作。如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化选定量，则该控制电路调节固态开关之一的开启。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
针对单相电动机过压保护的系统和方法
本专利技术涉及一种电动机控制器，更具体地涉及一种针对单相电动机过压保护的系统和方法。
技术介绍
固态启动器/控制器已被广泛地用于控制将电源应用于AC感应电动机。该传统的启动器/控制器(在下文中简单地称为启动器或控制器)使用固态开关来控制将AC线电压应用于电动机。该开关可是诸如可控硅整流器(SCR)或三端双向可控硅开关元件的半导体闸流管。一种公知的升降机启动器形式的电动机控制器提供过载和电流不平衡故障形式的电动机保护。该电流不平衡故障被记录为单相故障。故障出现，经验迫使最低电流与最高电流比被减小30％。迫使该比例到低水平的情况之一是输入相位中的一个或者两个被严重加载的系统上的电压不平衡。在这些情况下，电力公司试图保持所加载的相位在额定值。这可以导致在无负载的相位中的额外电压。如果电动机正在运行，那么这些额外电压将引起轻度加载的一个或多个相位上的高电流。在电动机上的负载是轻的情况下，使得电动机电流小于过载设置，那么该不平衡完全被启动器忽略。在输入相位的一个或两个上的电压足够高的情况下，那么该电流足够高以超过过载设置并引起对电动机的损害。依赖于该电压的幅值，与电动机绕组相关的铁芯可以饱和，其导致很高的电流。允许启动器在这三种情况下运行可以引起绕组中的过热和减少电动机的寿命。然而，在这些情况下关闭电动机控制器可引起升降机停止和导致服务调用。其他电动机控制器监视线电压并限制高电压情况期间的所有三个相位上的电压。在电压极度高的情况下处理所有三个电压的系统上，减小针对所有三个相位的SCR的点火角。当电动机的电压在具有额外电压的相位上降低时，在其它一个或多个相位上该电压也被减小。这可能导致不平衡的电流并可能引起电动机进入失速情况。本专利技术以新颖和简单的方式解决以上讨论的一个或多个问题。-->
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种针对单相电动机过压保护的系统和方法。根据本专利技术的一个方面，广泛公开一个电动机控制器，其包含多个固态开关，每个固态开关用于在AC线和电动机绕组端之间的连接以控制将AC电源应用于电动机。多个电压传感器感应相关的电动机绕组的电压，每个电压传感器与固态开关之一相关。控制电路控制固态开关的工作。如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化一个选定量，则该控制电路调节固态开关之一的开启(firing)。本专利技术的特征是，如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化选定量，则该控制电路连续调节固态开关之一的开启。本专利技术的另外的特征是，如果针对相关绕组的所感应的电压不是从阈值电压开始变化选定量，则该控制电路逐渐将固态开关之一的开启返回到全部接通的情况。本专利技术的仍然另一个特征是，选择量被选择为在额定电动机电压上的选择值。本专利技术的进一步的特征是，如果针对相关绕组的所感应的电压超过额定电动机电压约20％，则控制电路调节固态开关之一的开启。根据本专利技术的另一个方面公开一种具有单相过压保护的电动机控制器，该电动机控制器包含多个固态开关。每个开关用于与AC线相位和相关电动机绕组端之间的相关电动机绕组串联以控制将AC电源应用于电动机。多个电压传感器感应线电压和电动机端电压，每个电压传感器与固态开关之一相关。控制电路被连接到固态开关和电压传感器以控制固态开关的工作。该控制电路响应于所感应的线电压和电动机端电压来确定每个电动机绕组上的电压，而且如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压变化选定量，则调节固态开关中的单个开关的开启。根据本专利技术的一个方面，电动机控制器包含一个升降机启动器以供电给升降机驱动电动机。根据本专利技术的进一步的方面公开一种具有单相过压保护的电动机控制器，其包含多个固态开关装置，每一个固态开关装置用于与AC线相位和相关电动机绕组端之间的相关电动机绕组串联以控制将AC电源应用于电动机。电压感应装置感应线电压和电动机端电压。控制-->电路装置与固态开关和电压感应装置连接以控制固态开关装置的工作，该控制电路装置包含用于响应于所感应的线和电动机端电压来确定每个电动机绕组上的电压的确定装置，以及装置，该装置用于如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化选定量，则调节固态开关装置中的单个装置的开启。根据本专利技术的进一步的方面公开一种针对单相电动机保护的方法，该方法包括：提供用于在AC线和电动机端之间的连接以控制将AC电源应用于电动机的固态开关；感应线电压和电动机端电压；以及控制固态开关的工作，其包含响应于所感应的线电压和电动机端电压来确定每个电动机绕组上的电压，并且如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化选定量，则调节固态开关中的单个开关的开启。本专利技术的进一步的特征和优点将从说明书和附图中变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的电动机控制器的透视图；图2是图1的电动机控制器的框图；图3是连接到德耳塔配置的电动机的图1的电动机控制器的接线图；图4是电动机控制器的SCR的曲线示例控制；以及图5A和5B是流程图，说明由图2的处理器执行的电动机过压模块。具体实施方式首先参考图1，固态电动机启动器/控制器20(下文简称为启动器或控制器)被示出。控制器20的一个应用是作为升降机启动器。针对液压升降机，该电动机控制器20可被用于驱动泵。升降机车厢的每次运动被命令，然后电动机控制器20必须启动升降电动机直到它达到工作速度并工作在运行模式。这样的电动机控制器20可只被用于向上方向，因为重力可以被用于向下方向。该电动机控制器20包含外壳22，其包括外壳基座24、散热器26和盖28。该电动机控制器20包括多个半导体闸流管形式的固态开关32、诸如背对背连接的可控硅整流器(SCR)对，参看图2。在此为-->了简化，SCR对32被简称为SCR。三端双向可控硅开关元件也可以被使用。SCR32控制将三相AC线电压应用于三相电动机。明显的，不同数量的SCR32可以被用于控制不同数量的相位，如对于本领域的技术人员显而易见的那样。SCR32被安装在外壳20内的散热器26上。也参考图2，控制电路34也被包围在外壳20中。该控制电路34控制SCR32的工作。特别地，控制电路34包含一个用于命令SCR32的工作的可编程处理器36、诸如数字信号处理器。存储器38被连接到该处理器36并存储关于SCR32的工作的程序和配置信息，如下所述。该处理器36被连接到三个接口电路40，每一个接口电路用于连接到SCR32中的一个。特别地，该接口电路40包括用于驱动SCR32的缓冲电路和用于感应线电压和电动机端电压的电压感应电路，表示SCR32上的电压。电流变压器42感应每个SCR32的电流并被连接到电流感应电路44。其他类型的电流传感器可以被使用。该电流感应电路44也被连接到处理器36。盖22上的LCD显示器44(参见图1)被连接到处理器36。该显示器44被用于指示配置设置、工作值、故障情况等等。用户可操纵开关46被电气连接到处理器36。用户可操纵开关46通过外壳盖22上的调节器元件48来操纵，参看图1。特别地，该开关46被用于局部选择所存储的配置信息的参数。参考图3，电气示意图示出图2的SCR32连接到德耳塔配置的电动机绕组W1、W2和W3。如上所述，绕组W1-W3可以是升降电动机的绕组。例如，SCR32中的一个被连接在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动机控制器包括：多个固态开关，每个固态开关用于在ＡＣ线和电动机绕组端之间的连接以控制将ＡＣ电源应用于电动机；多个电压传感器，每个电压传感器与固态开关之一相关，用于感应针对相关电动机绕组的电压；以及一种用于控制固态开 关的工作的控制电路，如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化一个选定量，则该控制电路调节固态开关之一的开启。

【技术特征摘要】
US 2002-9-23 10/252,6351.电动机控制器包括：多个固态开关，每个固态开关用于在AC线和电动机绕组端之间的连接以控制将AC电源应用于电动机；多个电压传感器，每个电压传感器与固态开关之一相关，用于感应针对相关电动机绕组的电压；以及一种用于控制固态开关的工作的控制电路，如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化一个选定量，则该控制电路调节固态开关之一的开启。2.如权利要求1所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压连续从阈值电压开始变化所述选定量，则所述控制电路连续调节固态开关之一的开启。3.如权利要求1所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压不是从阈值电压开始变化所述选定量，则所述控制电路逐渐地将固态开关之一的开启返回到全部接通的情况。4.如权利要求1所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压不是从阈值电压开始变化所述选定量，则所述控制电路将固态开关之一的开启返回到全部接通的情况。5.如权利要求1所述的电动机控制器，其中所述选定量被选择为额定电动机电压之上的一个选定值。6.如权利要求1所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压超过额定电动机电压约20％，则所述控制电路调节固态开关之一的开启。7.具有单相过压保护的电动机控制器，其包括：多个固态开关，每个固态开关用于与在AC线相位和相关电动机绕组端之间的相关电动机绕组串联以控制将AC电源应用于电动机；多个电压传感器，每个电压传感器与固态开关之一相关，用于感应线电压和电动机端电压；以及一种控制电路，其被连接到固态开关和电压传感器以控制固态开关的工作，该控制电路响应于所感应的线电压和电动机端电压来确定每个电动机绕组上的电压，而且如果针对相关绕组的所感应的电压从阈值电压开始变化一个选定量，则调节固态开关的单个开关的开启。8.如权利要求7所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压连续从阈值电压开始变化所述选定量，则所述控制电路连续调节固态开关之一的开启。9.如权利要求7所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压不是从阈值电压开始变化所述选定量，则所述控制电路逐渐地将固态开关之一的开启返回到全部接通的情况。10.如权利要求7所述的电动机控制器，其中如果针对相关绕组的所感应的电压不是从阈值电压开始变化所述选定量，则所述控制电路将固态开关之一的开启返回到全部接通的情况。11.如权利权要7所述的电动机控制器，其中所述选定量被选择为额定电动机电压之上的一个选定值。12.如权利要求7所述的电动机控制器，其中如...

【专利技术属性】
技术研发人员：S梅休，D祖祖利，S瓦克菲尔德，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]