一种分级变频软起动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种在起动过程中逐步提高电压的同时，相应地将频率由低到高提升到电网频率，来提高起动转矩、降低起动电流的分级变频软起动装置。它是由控制单元、电压同步信号采集单元、电流过零信号采集单元和晶闸管软起动单元组成的，电压同步信号采集单元和电流过零信号采集单元分别连接控制单元，控制单元连接晶闸管软起动单元。本实用新型专利技术实现了平滑升频软起动，减小了起动冲击和起动电流，提高了起动转矩，可使电机在满负载下平滑起动。由于分级变频软起动采用传统晶闸管软起动的主电路结构，只是改变了晶闸管触发顺序和控制方法，所以成本没有增加，优于传统的晶闸管软起动，实现了近似于变频器的软起动性能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机技术，具体说就是一种分级变频软起动装置。(二)
技术介绍
软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。笼型电机传统的减压起动方式有Y-q起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电流。目前，市场上的软起动设备都是采用降低起动电压的方法来起动电动机的，由于起动转矩与电压的平方成正比，当定子电压降低时，起动转矩会降低很多。所以，降压起动只适合空载起动或轻载起动，对于需重载起动的电机并不适用。另外，由于普通软起动器降压而不降频，在起动过程中由于大的转差率的存在，不可避免地会出现大的起动电流，因而大大地限制了软起动器的使用范围。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种在起动过程中逐步提高电压的同时，相应地将频率由低到高提升到电网频率，来提高起动转矩、降低起动电流的分级变频软起动装置。 本技术的目的是这样实现的它是由控制单元、电压同步信号采集单元、电流过零信号采集单元和晶闸管软起动单元组成的，电压同步信号采集单元和电流过零信号采集单元分别连接控制单元，控制单元连接晶闸管软起动单元。 本技术一种分级变频软起动装置，给出了一种实用的分级变频起动方式来解决晶闸管软起动不能实现三相鼠笼异步电动机重载起动的问题，实现了真正的平滑升频软起动，减小了起动冲击和起动电流，提高了起动转矩，可使电机在满负载下平滑起动。由于分级变频软起动采用传统晶闸管软起动的主电路结构，只是改变了晶闸管触发顺序和控制方法，所以成本没有增加。然而在起动性能上却明显优于传统的晶闸管软起动，实现了近似于变频器的软起动性能。附图说明图1为本技术的控制电路框图； 图2为本技术的电压同步信号采集单元原理图； 图3为本技术的电流过零点信号采集单元原理图； 图4为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图举例对本技术作进一步说明。 实施例1 :结合图4，本技术一种分级变频软起动装置，它是由控制单元(1)、电压同步信号采集单元(2)、电流过零信号采集单元(3)，和晶闸管软起动单元(4)组成的，电压同步信号采集单元(2)和电流过零信号采集单元(3)分别连接控制单元(1)，控制单元(1)连接晶闸管软起动单元(4)。 实施例2 :结合图1-图4，本技术主要包括连接控制单元的电压同步信号采集单元、连接控制单元的电流过零点信号采集单元。以上两单元采集的过来的电压同步信号和电流过零点信号为依据，通过相应的算法处理，即可由DSP发出可逐级提高频率的软起动触发脉冲。如图1所示，A、B、C三相输入电压经过由运放TL082组成的电路，将相应的输入电压采样值和同步信号送入DSP2812 ;A、 B、 C三相输输出电压经过由运放TL082组成的电路，将相应的输入电压采样值送入DSP2812 ;而A、B、C三相电流经过由运放TL082组成的电路，将相应的输入电流采样值和电流过零信号送入DSP2812， DSP2812以电流过零点和管压降信号的到来时刻为依据，来控制触发脉冲的触发节奏。如图2所示，以A相为例。UAO为A相电压信号的输入端，接软起动器电压互感器。高压接入软起动器后通过电压互感器变为低电压信号，通过此电路将低电压信号转换为同步信号送给DSP作为中断时间的参照应用。中断时间是触发脉冲的触发精度，中断时间为360° /N(N可取值180、360、720)，本技术将N取值为36o，所以中断时间为r ，即55iis。本技术通过r的精度，将一个工频周期的电压同步信号分为360份，根据电流过零点的具体位置，以1°为精度，电压同步信号作为参照，实时的发出触发脉冲来触发晶闸管，以达到调节电压的目的。如图3所示，以A相为例。IA为A相电流信号输入端，接软起动器电流互感器。通过此电路可以在IAXO处产生电流信号过零时刻的脉冲信号，此信号被送到DSP后，再和同相的电压同步信号比较得出续流角的准确值。 实施例3 :结合图1-图4，本技术的技术解决方案是分级变频软起动利用传统晶闸管的主电路结构，通过合理地控制三相晶闸管的触发顺序，在调节电压的同时也适当的调节交流电的频率，来实现分级变频控制的。起动过程中是将分级的频率逐步提升，直到同电网频率(50HZ)达到一致，则实现了分级变频软起动。将三相正弦交流电变频方法是通过晶闸管控制交流电的通断，将n周期的交流电合并为一个周期。本技术是四级变频软起动，频率由OHZ — 10HZ — 12. 5HZ —25HZ —50HZ，分为四个阶段。第一阶段，控制器发出f/5触发信号，在电源每10个半波中，按照计算出的最优方式去掉其中的4个，使加在电动机上的电压基波频率为工频的1/5，即IOHZ。从而实现了电机由OHZ到10HZ的起动过程。第二阶段，控制器发出f/4触发信号，在电源每8个半波中，按照计算出的最优方式去掉其中的4个，使加在电动机上的电压基波频率为工频的l/4，即12.5HZ。从而实现了电机由10HZ到12. 5HZ的转变过程。第三阶段，控制器发出f/5触发信号，在电源每4个半波中，按照计算出的最优方式去掉其中的2个，使加在电动机上的电压基波频率为工频的1/2，即25HZ。从而实现了电机由12.5HZ到25HZ的转变过程。第四阶段，当电机的转速基本达到1/2全速时，控制器发出工频触发信号，即所有的半波都有触发脉冲，所有的半波都加在电动机上，这样就实现了从电机由25HZ到50HZ的转变过程。权利要求一种分级变频软起动装置，它是由控制单元(1)、电压同步信号采集单元(2)、电流过零信号采集单元(3)，和晶闸管软起动单元(4)组成的，其特征在于电压同步信号采集单元(2)和电流过零信号采集单元(3)分别连接控制单元(1)，控制单元(1)连接晶闸管软起动单元(4)。专利摘要本技术提供一种在起动过程中逐步提高电压的同时，相应地将频率由低到高提升到电网频率，来提高起动转矩、降低起动电流的分级变频软起动装置。它是由控制单元、电压同步信号采集单元、电流过零信号采集单元和晶闸管软起动单元组成的，电压同步信号采集单元和电流过零信号采集单元分别连接控制单元，控制单元连接晶闸管软起动单元。本技术实现了平滑升频软起动，减小了起动冲击和起动电流，提高了起动转矩，可使电机在满负载下平滑起动。由于分级变频软起动采用传统晶闸管软起动的主电路结构，只是改变了晶闸管触发顺序和控制方法，所以成本没有增加，优于传统的晶闸管软起动，实现了近似于变频器的软起动性能。文档编号H02P1/30GK201550058SQ200920244120公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日专利技术者丁兆国, 何晓平, 刘志强, 刘洋, 周维来, 张德海, 李超 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级变频软起动装置，它是由控制单元（１）、电压同步信号采集单元（２）、电流过零信号采集单元（３），和晶闸管软起动单元（４）组成的，其特征在于：电压同步信号采集单元（２）和电流过零信号采集单元（３）分别连接控制单元（１），控制单元（１）连接晶闸管软起动单元（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓平，刘志强，丁兆国，周维来，李超，张德海，刘洋，
申请(专利权)人：哈尔滨九洲电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]