电机软启动器制造技术

一种电机软启动器，电机的每相供电回路均包括整流电路３、斩波调压电路４、脉冲波形产生电路１，它还包括正弦波采取电路６，ＡＧＣ控制及推动电路７，电压合成与功率放大电路５；斩波调压电路４的输出经ＬＣ回路滤波后接至电压合成与功率放大电路５中大功率推挽放大管的漏极，两个大功率推挽放大管与推动变压器Ｂ２、输出耦合变压器Ｂ１组成了推挽的电压合成和功放电路；两个大功率推挽放大管的输出端经输出耦合变压器Ｂ１隔离输出，并与电机串联后接入交流电网的输入端。本实用新型专利技术的输出是与电网同频率、同相位、无“毛刺”的正弦电压，且与电网隔离；输出电压大小可根据需要进行调节。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机启动的保护装置。
技术介绍
目前，现有的电机软启动器应用了开关电路，输出电压作为电机的软启动电压。但是该技术的缺陷有三点(1)开关电路的输出电压并不是光滑的正弦波，而是有“毛刺”的电压波形；该毛刺电压会大大地降低电机的寿命。(2)开关电路的最大输出电压是交流电源的输入电压；由于目前电力电子器件耐压值的限制，该电路的输出电压不会超过380V；这样该技术不能应用于380V以上供电的电机。(3)开关电路与电机直接联接，不是隔离耦合，有不少缺点；例如开关器件极易损坏；原因是关断瞬间，电机线圈感应的反压，极易将开关器件击穿；虽然对于小功率电机可用缓冲和续流电路解决之，但对于较大功率的电机，缓冲电路的体积比较大。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决以上问题而提出一种输出是与电网同频率、同相位的正弦电压，能消除以往软启动器输出电压中的谐波；输出电压能大于交流电源的输入电压的电机软启动器。本技术的技术方案是这样得以实现的一种电机软启动器，电机的每相供电回路均包括将电网电压进行整流的整流电路3、将桥式整流后的脉动电压进行斩波调压的斩波调压电路4、控制斩波调压电路4的脉冲占空比可自动减小的脉冲波形产生电路1，其特点是它还包括从电网输入端采取连续正弦信号的正弦波采取电路6，受从斩波调压电路4中取出的电压信号控制的且对正弦波采取电路6的正弦电压信号进行放大的AGC控制及推动电路7，受推动电路输出信号激励的电压合成与功率放大电路5；斩波调压电路4的输出经LC回路滤波后接至电压合成与功率放大电路5中大功率推挽放大管的漏极，两个大功率推挽放大管与推动变压器B2、输出耦合变压器B1组成了推挽的电压合成和功放电路；两个大功率推挽放大管的输出端经输出耦合变压器B1隔离输出，并与电机串联后接入交流电网的输入端。本技术的输出是与电网同频率、同相位、无“毛刺”的正弦电压，电压合成与功放电路用变压器隔离耦合输出，不和电机及电机供电电网直接联接，避免了相互干扰；输出电压的大小可根据需要改变输出变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比即可调节。附图说明图1是本技术的电路原理图。图2是单相电机软启动器的方框图。图中BX-熔断器；J1-1、J1-2-延时开启的常闭触点开关；J2-1-延时闭合的常开触点开关；R1至R10-电阻；BZ-整流桥堆；T1-MOSFET管；T2、T3-IGBT管；T4-自动增益控制(AGC)管；L-电感；C1、C2-电容；D1、D2-二极管；M-电机；B1-输出耦合变压器；B2-推动变压器；IC-LM1875功放集成块；1-脉冲波形产生电路；2-霍尔电压传感器；3-整流电路；4-斩波调压电路；5-电压合成与功率放大电路；6-正弦波采取电路；7-AGC控制及推动电路。具体实施方式本技术的电路工作原理是将电机定子线圈与可变电压源串联后接入交流电源；只要可变电压源是与电网同频率、同相位的正弦电压，那么改变可变电压源的电压大小就能改变电机所受的电压大小。启动时可变电压源幅值从电网电压逐渐降到零，电机电压从零逐渐上升到电网电压。这样就实现了电机的软启动。从图2可见，电网的交流输入电压经整流电路3整流成正弦“馒头”波后送至斩波调压电路4，启动时脉冲占空比可自动减少的脉冲波形产生电路1控制斩波调压电路4的输出电压幅值；斩波调压电路4的输出电压经滤波后作为电压合成与功率放大电路5中功率开关器件的漏极电源，该电压的大小与输入脉冲的占空比成正比；连续正弦波电压信号采取电路6将从输入端采取的连续正弦信号送至AGC控制及推动电路7，经推动和激励后送到电压合成与功率放大电路5的功率开关器件的门极控制端，电压合成与功率放大电路5把两个整流后的正弦半波合成为-个完整的正弦波，同时又进行了功率放大。本电路的输出电压与电机定子线圈串联接入电网，输出电压逐渐减小，电机电压就能逐渐增大。从图1可见，输入端的电网交流电经熔断器BX后通过延时开启的常闭触点开关J1-1送到整流桥堆BZ整流成“馒头”波，在整流桥堆的输入端接有由电阻R1与R2串联的正弦连续信号分压电路；整流输出端接至起斩波调压作用的MOSFET管T1的漏极，脉冲占空比可自动减小的脉冲波形产生电路1的脉冲信号经驱动块放大后接至MOSFET管T1的栅极，栅极输入脉冲的占空比控制MOSFET管T1的输出电压幅值；脉冲波形产生电路可由两个555时基集成电路实现；电机启动时，脉冲波形产生电路1输出脉冲的占空比逐渐降低，斩波输出电压也随之降低，即可变电压源的输出电压也随之降低，与可变电压源串联的电机上的电压就逐渐增大，这样就实现了软启动。MOSFET管T1的源极经电感L及电容C1滤波后，接至电压合成与功率放大电路中的IGBT管T2的漏极；霍尔电压传感器2测出滤波电容C1两端A、B点间的电压信号，通过电阻R4送至AGC管T4的基极，控制AGC管T4的放大倍数β值，放大倍数β值与霍尔电压传感器2送来的电压信号值成正比；这样就使AGC三极管T4输出的正弦波电压与脉冲的占空比成正比。AGC管T4的基极还接有由分压电阻R1、R2送来的连续正弦波电压信号；AGC管T4的集电极通过电阻R5接至+15V电源，发射极通过电阻R6接地；输出信号通过电阻R7接至型号为LM1875的功放集成电路IC的同相输入端，反相输入端与输出端之间接有反馈电阻R8与防振电容C2的并联回路，功放IC的正负电源端分别接至+15V电源。功放IC将AGC管T4送来的正弦电压放大后，输出端接至推动变压器B2的初级线圈的一端，初级线圈的另一端接地；推动变压器B2的次级线圈两端分别经电阻R9、R10接至IGBT管T2、T3的控制门极，推动变压器B2的次级线圈的中心抽头接地；IGBT管T2、T3的漏极都接至滤波电容C1输出电压端A点；IGBT管T2、T3的源极分别接至输出耦合变压器B1初级线圈的两端，输出耦合变压器B1初级线圈的中心抽头接地，初级线圈的同名端接IGBT管T2的源极，输出耦合变压器B1、推动变压器B2、IGBT管T2和T3组成了推挽的电压合成和功放电路；IGBT管T2、T3的漏极和源极间分别接有续流保护二极管D1、D2，二极管D1、D2的负极分别与IGBT管T2、T3的漏极相连；输出耦合变压器B1次级线圈的同名端通过延时开启的常闭触点开关J1-2接至电机M定子绕组的一端，定子绕组的这一端还通过延时闭合的常开触点开关J2-1接至输出耦合变压器B1次级线圈的另一端；输出耦合变压器B1次级线圈的这一端与电机M的定子绕组的另一端与接至交流电网的输入两端。由于连续正弦波采取电路的正弦电压信号来自电机的供电电源，这样能够保证电压合成与功率放大电路的输出电压与电网电压同相。两个IGBT管T2、T3在输入正弦信号的正负半周内分别导通，带动输出耦合变压器B1将两个正弦“馒头”波合成一个完整的正弦波，输出耦合变压器B1次级线圈输出可变电压，与电机串联后接入电网，软启动电路与电机及电机供电电网隔离，互不干扰。电机启动时，变压器B1次级线圈输出幅值可变的正弦电压，电压值从电网电压逐渐降至零，电机上的电压就能逐渐增大，上升至电网电压，这样就实现了电机的软启动。电机启动后，可用延时继电器进行电路切换，延时开启的常闭触点开关J1-1、J本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机软启动器，电机的每相供电回路均包括将电网电压进行整流的整流电路（３）、将桥式整流后的脉动电压进行斩波调压的斩波调压电路（４）、控制斩波调压电路（４）的脉冲占空比可自动减小的脉冲波形产生电路（１），其特征在于：它还包括从电网输入端采取连续正弦信号的正弦波采取电路（６），受从斩波调压电路（４）中取出的电压信号控制的且对正弦波采取电路（６）的正弦电压信号进行放大的ＡＧＣ控制及推动电路（７），受推动电路输出信号激励的电压合成与功率放大电路（５）；斩波调压电路（４）的输出经ＬＣ回路滤波后接至电压合成与功率放大电路（５）中大功率推挽放大管的漏极，两个大功率推挽放大管与推动变压器（Ｂ２）、输出耦合变压器（Ｂ１）组成了推挽的电压合成和功放电路；两个大功率推挽放大管的输出端经输出耦合变压器（Ｂ１）隔离输出，并与电机串联后接入交流电网的输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈主成，
申请(专利权)人：陈主成，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]