用于启动交流电机的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:12265881 阅读:67 留言:0更新日期:2015-10-31 11:45
本发明专利技术涉及一种启动由交流电源电压供电的电机(10)的方法,所述方法包括在每个电压供给周期中以延时tret向电机(10)提供电流。启动方法包括第一序列,其中在电源电压的每个第n周期执行如下步骤,其中n是大于0的整数:a)确定电源电压的前n个周期中电机电阻的变量,b)将确定的电机电阻的所述变量值与第一阈值电阻值进行比较,c)如果电机电阻的变量值小于第一阈值,则减小tret。本发明专利技术还涉及一种启动装置和一种计算机程序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由交流电压供电的电机领域,并且更具体地涉及启动这种电机的方 法。
技术介绍
众所周知,交流电机被启动时的电流需求可通过使用如电子启动器的启动装置来 限制。 这样的启动装置设置在交流电源电路和电机之间,并且可以通过逐渐增加电源来 减小供应到电机的电源电流。为了实现该目的,该装置包括至少一个用于电源电路每一相 的受控开关,其连接和断开电机与电源电路的所述相。在电源电路每一相的操作期间,电机 由具有延时的电源电路重新连接,从而限制了电机供电时间,并因此限制了电源电压每个 周期中电流的升高。因此避免了电流需求。 通常,这种启动装置的开关包括用于电源电路每一相的反向并联连接的第一和第 二晶闸管,并将它们设计成在分别该相的正负电压交替中将电机连接到所述相。对于通过 晶闸管的电流的每次交替,相对于相应的电压交替,对相应晶闸管的触发器延时供电,以便 由晶闸管产生可变持续时间的电流中断,并将电机连接到具有延时的电源电压,从而给电 机提供减小了电流的电源。 供电到触发器的这种延时调节可以是阿尔法(a)类型,换言之,在相应相中的电 压过零后,以对应于角度a的延时对触发器供电,或者是伽马(y)类型,换言之,在相应相 中的电流过零后,以对应于角度y的延时对触发器供电。对于角度a,以及对于角度Y, 这两个延时分别对应于时间aT/2JT和yT/2 31,其中T是电源电压的周期,这两个延时对 应于电机电流源中的延时trat。 然而,无论选择哪种类型的调节,电源延时的调节是至关重要的,特别是在电机启 动的第一时刻。如果延时trat太长,则电机不能启动,而如果延时t太短,当电机启动时, 则不可能获得电流需求的显著减小。因此,为了优化供给电机的电源电流的延时trat的调节,在第一启动时刻或在启动 的剩余时段,文献EP2403132A2公开了一种用于调节延时trat作为电机旋转频率的函数 的方法。为了实现这一点,该文献公开了两种连续的电机启动序列,专用于低速度的第一序 列,其中使用伏特每赫兹算法(称为开环算法)来确定电机速度,和专用于高速度的第二序 列,其中通过比较电机速度控制和实际或估算速度来确定电机旋转频率。 然而,尽管EP2403132A2中公开的方法能够满足电机启动,但很难实现。所述方 法利用了两个不同的功能序列,并且还需要建立一个相对复杂的转换序列。此外,为了执行 这两个序列,电源电路和电机的电压和电流都必须被控制,这使得启动装置明显地更复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服这种缺点,因此它的目的是提供一种用于启动电机的方法, 特别能够定义最优化的电源延时trat,这使得至少在第一启动时刻不需要如同按照现有技 术的方法那样增加启动装置的复杂性。 为了实现该目的,本专利技术涉及一种启动由交流电源电压供电的电机的方法,所述 方法包括在每个电压供给周期中以延时trat向电机提供电流,所述启动方法包括第一序列, 其中在电源电压的每个第n周期执行如下步骤,其中n是大于0的整数:a)确定电源电压的前n个周期期间的电机的电阻变量值, b)将确定的电机电阻变化的所述值和第一阈值电阻比较, c)如果电机电阻变量值小于第一阈值电阻,则减小trat。 利用这种方法,所有应控制的是电机电阻的变化,其需要监控启动装置的输入侧 的电源电流和电压,或者启动装置的输出侧的电机输入电流和电压。电机的电阻值与电机 转速直接相关,因此很容易根据转速来控制延时。 此外,不同于根据现有技术的方法,该方法由于仅仅基于电阻变化进行计算,因此 在面对电源电路的变化或漂移时具有稳定性。 步骤a)是确定电机电阻随时间相对变量值的步骤,所述相对时间变量值优 选使用下列等式计算:其中R(t)是与在时刻t确定的电机电阻相关的值,而且 T是交流电源电压周期的持续时间。 可以在初始持续时间tintl之后执行步骤a)至c)。 在这样的初始化时间中没有重新调节延时t"t,该初始化时间意味着不需要考虑 与电机电源的启动相关的瞬态条件。 在延时t"t减小之后,在优选等于tintl的等待时间tint2之后可以重复第一序列。 利用这种第二初始化时间,能够避免考虑可能会干扰根据本专利技术的方法的瞬态条 件。 该第一序列可以包括下面的附加步骤: d)如果所确定的电机电阻的变量值等于或大于第一阈值,继续至启动方法中的第 二序列, 所述第二序列包括电源电压的每个第m个周期执行的下列步骤,其中m是大于0 的整数: e)确定电机电阻的变量值, f)比较确定的电机电阻变化的所述值与第二阈值电阻, g)如果所确定的电机电阻的变化小于第二阈值电阻,则减小trat。 这种第二相可以改善电机已经启动到旋转之后对电机的电流需求的调节。 在步骤e)期间,可以从电机电阻的变化确定电机的加速度或速度。 确定显然意味着估计。由于电机电阻随着它的速度变化,因此可以根据电机电阻 估计电机是否在加速或减速,以及甚至电机的转速。 在步骤e)中,所确定的电阻值的变化可以是根据电源电压的至少两个周期校正 的值。 步骤f)可以是确定电机电阻实时的相对变量值的步骤,优选使用以下等式计算: 其中R(t)是在时刻t确定的电机电阻值,而且T是交流 电源电压周期的持续时间。 在第二序列中还可以包括以下附加的步骤: h)比较时刻t时电机电源电流与时刻t-mT时电机电源电流的值,其中T是交流电 源电压的周期的持续时间, i)如果时刻t时的电机电源电流小于时刻t-mT时的电机电源电流,则将电机直接 连接到电源电路,然后启动电机。 这些步骤能够很好的检测电机启动,并由此优化根据本专利技术的电机启动电源和电 机正常电源之间的转换。 如果在步骤g)中减少了延时trat,而且增加第二阈值电阻值,那么可以在重复第 二序列之前定义等待时间tint3。 本专利技术还涉及一种装置,用于启动由交流电源电压供电的电机,所述装置包括: -延迟电机电源的装置,其适于将电机电源延迟延时trat, _测量延迟装置的输出或输入侧供应到电机的电源电流的装置,_确定延迟装置的输入或输出侧的电机电源电压的装置,-适于控制延时的处理和控制单元,以及电流确定和电压确定装置, 所述处理和控制单元适于使用根据本专利技术的方法,从电机电源电流和电压确定装 置开始,确定电机电阻的变化,改变作为电机电阻变量函数的延时t"t。 这种启动装置能够优化电机的启动。 本专利技术还涉及一种计算机程序,包括程序代码指令,用于运行步骤来确定电机电 阻的变量,以比较所述变量与阈值电阻值,并且如果变量小于根据本专利技术的阈值,则减小延 时tret。【附图说明】 在参照附图阅读单纯信息提供的、不以任何方式限制的示范性实施例的描述之 后,将更好地理解本专利技术,其中: 图1示出供应到包括根据本专利技术的启动装置的电机的电源电路的示例。 图2示出异步类型的电机的等效图。 图3示出使用图1所示的启动装置的电流调节的原理。 图4是描述根据本专利技术的方法的主要步骤的链的流程图。 图中所示的不同部分不必是相同比例,以使图更容易阅读。不同的可能性(变型和实施例)应该被理解为不是互相排斥,并且它们可以结合 在一起。【具体实施方式】 图1示出了装置1,包括:交流电机10、供应到电机10的电源电路20、以及设置在 电机10和电源电路20之间的以便于本文档来自技高网
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【技术保护点】
由交流电源电压供电的电机(10)的启动方法,所述方法包括在每个电压供给周期中以延时tret向电机(10)提供电流,所述启动方法包括第一序列,其中在电源电压的每个第n周期执行如下步骤,其中n是大于0的整数:a)确定在电源电压的前n个周期中电机的电阻变量值;b)将确定的电机电阻的所述变量值与第一阈值电阻值进行比较;c)如果电机电阻的变量值小于第一阈值,则减小延时tret。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C·杜兰德D·彭科夫
申请(专利权)人:施耐德电器工业公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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