一种菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器，其串接在电源与电机之间，其采用半导体可控整流器作为功率组件，通过中央处理器采集电机参数，中央处理器包括数据采集模块、多种电机数学模型矩阵模块、模糊算法模块、电机基本驱动模块和系统调度模块，系统调度模块调度各模块的流程，数据采集模块采样的电机参数与多种电机数学模型矩阵模块的数据经过模糊算法模块的比对计算后，得到与当前电机参数匹配的信号来驱动电机基本驱动模块，电机基本驱动模块通过移相控制电路和功率驱动电路使半导体可控整流器相移，控制半导体可控整流器的导通角，使之加到电机上的电压按中央处理器计算的规律达到全电压。使之提高生产效率。（*该技术在2020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软起动器，特别是涉及一种菜单式全中文双屏同步显示 人机交互型电机软起动器。
技术介绍
三相鼠笼式异步电机因其结构的简单，成本的低廉，使用的方便，使其在目前市面 上应用最为广泛的电机，但是在起动时，如直接加上其额定电压，则起动电流将达到额定电 流的8 100倍，而且在瞬间会产生很高的电流尖峰，对电网的冲击非常之大，又由此产生 的机械振动会损害电机转子、轴连接器、中间齿轮以及负载等。所以一般都通过降低加到 电动机定子绕组的电压来减小电动机的起动电流和起动转矩。传统的起动方式有Υ-Δ起 动，串电抗器降压起动，自藕变压器降压起动等方式，但上述种种方式，在起动过程中，都有 一个线圈电压切换过程，因而对电网存在“二次冲击”的问题，目前有一种通常称为“软起动 器”的固态电机起动器，采用闸门式半导体器件，如半导体可控整流器(SCR，Semiconductor Controlled Rectifier)、闸流晶体管或固态电力开关来实现电机的起动和停止，软起时控 制半导体可控整流器的导通角使输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，将起动电压连续、平 滑地上升，直至全导通，达到额定电压，使电机实现无冲击软起动；能彻底的解决传统起动 方式带来的“二次冲击”的问题，也得到了广泛的应用。但是由于电机的原理的特殊性，不 同功率，不同负载，起停的曲线都不一样，很难用一个或几个数学模型来实现其自动工作， 因此，就需要设定如软起方式，软起电压，软起时间，起动转距，电流幅度，软停时间，软停电 压等相关技术参数，而目前市场上，多采用数码管显示单个功能码值，这对需要设定比较多 的相关参数值的用户来说，提人员对全数字表达的方式很难记忆，即使一位多次调试的工 程技术人员，也很难记忆数量较多的功能参数，这无疑加大了使用的难度和复杂性，阻碍了 产品的推广，降低了工作效率，同时在一定程度上也限制了现有产品技术的拓展和延伸。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷，提供一种菜单式全中 文双屏同步显示人机交互型电机软起动器，其采用树型结构、菜单式管理功能参数，功能码 级别层次分明，而且采用人机交互式全中文双屏同步显示，提高了生产效率。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种菜单式全中文双屏 同步显示人机交互型电机软起动器，其特征在于，其串接在一个电源与一个电机之间，其采 用一个半导体可控整流器作为功率组件，通过一个中央处理器采集电机参数，中央处理器 包括数据采集模块、多种电机数学模型矩阵模块、模糊算法模块、电机基本驱动模块和系统 调度模块，系统调度模块调度各模块的流程，数据采集模块采样的电机参数与多种电机数 学模型矩阵模块的数据经过模糊算法模块的比对计算后，得到与当前电机参数匹配的信号 来驱动电机基本驱动模块，电机基本驱动模块通过移相控制电路和功率驱动电路使半导体 可控整流器相移，控制半导体可控整流器的导通角，使之加到电机上的电压按中央处理器计算的规律达到全电压。优选地，所述采集电机参数包括电流采集、电压采集、相序采集、同步信号采集及 功率因素采集。优选地，所述中央处理器还连接一个输入/输出模块和一个通讯模块，输入/输出 模块实现人机交互功能，通讯模块实现全面的上位机远程的控制和监测。优选地，所述菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器还包括一个电 源保护电路以及一个噪声吸收和瞬态保护电路，电源保护电路给电机软性起停控制装置供 电，噪声吸收和瞬态保护电路保护半导体可控整流器免于瞬间噪声的干扰。优选地，所述菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器还包括一个显 示部分，显示部分实时指示系统的运行状态。优选地，所述中央处理器还包括人机接口程序模块、通讯程序模块和故障诊断模 块。优选地，所述半导体可控整流器采用三相反并联结构。本技术的积极进步效果在于本技术采用树型结构、菜单式管理功能参 数，功能码级别层次分明，而且采用人机交互式全中文双屏同步显示，简单明了，极易现场 操作、调试和维护，大大提高了生产效率。附图说明图1为本技术实施例的原理示意图。图2为本技术中央处理器的原理图。图3为本技术起动过程的流程图。具体实施方式以下结合附图给出本技术较佳实施例，以详细说明本技术的技术方案。如图1所示，本技术菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器串 接在电源1和电机2之间，本技术包括半导体可控整流器3、中央处理器4、显示部分 12、输入/输出模块13、通讯模块14、电源保护电路15、噪声吸收和瞬态保护电路16，半导 体可控整流器3采用三相反并联结构，半导体可控整流器3作为功率组件，中央处理器4控 制采集电路采集电机参数，采集电机参数包括电流采集5、电压采集6、相序采集7、同步信 号采集8及功率因素采集9等，中央处理器4根据采集回的数据来处理分析，应用半导体可 控整流器3的相移技术，控制半导体可控整流器3的导通角，使之加到电机2上的电压按计 算的规律慢慢达到全电压，并由显示部分12的三组不同颜色的LED(发光二极管)实时指 示系统的运行状态，运行状态如软起中、软停止中、故障报警等状态，使系统状态一目了然； 输入/输出模块13、通讯模块14与中央处理器4连接，输入/输出模块13实现人机交互 功能，控制本技术起停指今输入以及故障报警的输出，通讯模块14采用RS485 ( 一种半 双工的差分串行总线)通讯，使用Modbus (—种串行通信协议)或自定义协议，实现全面 的上位机远程的控制和监测；电源保护电路15给电机软性起停控制装置供电，电源保护电 路15采用UC3844(—种电流型PWM控制器)组成的100KHz/50W的开关电源，输入电压从 ACllOV 450V均能正常工作，抗干扰强，工作稳定，驱动能力强，为本技术的稳定工作提供了保障；噪声吸收和瞬态保护电路16保护半导体可控整流器3免于瞬间噪声的干扰， 减少和避免di/dt对半导件器件的损坏。如图2所示，本技术的操作主要通过中央处理器4的软件系统实现，采用面向 对象的设计理念，中央处理器4主要包括以下八个模块电机基本驱动模块17，其包括半导体可控整流器的移相触发控制及三相触发脉冲 的时序管理；多种电机数学模型矩阵模块18，其是通过对市场上多种不同负载的电机进行现场 实施采集，建立多个数学模型形成的多种电机数学模型矩阵数据，主要是为模糊算法做准 备；模糊算法模块19，其主要是把数据采集模块20采集来的数据进行整理、汇总、可 用化分析，控制策略和控制算法的实现，通过模糊算法实现软起、软停工作；数据采集模块20，其主要负责各种变化量对象的采集和整理，如电压、电流、功率 因素部分、相序等信号，并通过不同类型的数字滤波，把数据对象提供给模糊算法模块19 ；人机接口程序模块21，其主要包括I/O对象和状态显示对象；通讯程序模块22，其具有对在RS485通讯的物理层上的应用协议，现在自定义协 议和Modbus，也可先配ibus_DP ( 一种现场总线)；故障诊断模块23，其主要作用为故障诊断，即对缺相，过载，过温、外部输入错误、 电子保险、失速保护等；系统调度模块M，其主要负责各模块的总体优化调度，含有同步中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器，其特征在于，其串接在一个电源与一个电机之间，其采用一个半导体可控整流器作为功率组件，通过一个中央处理器采集电机参数，中央处理器包括数据采集模块、多种电机数学模型矩阵模块、模糊算法模块、电机基本驱动模块和系统调度模块，系统调度模块调度各模块的流程，数据采集模块采样的电机参数与多种电机数学模型矩阵模块的数据经过模糊算法模块的比对计算后，得到与当前电机参数匹配的信号来驱动电机基本驱动模块，电机基本驱动模块通过移相控制电路和功率驱动电路使半导体可控整流器相移，控制半导体可控整流器的导通角，使之加到电机上的电压按中央处理器计算的规律达到全电压。

【技术特征摘要】
1.一种菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器，其特征在于，其串接在 一个电源与一个电机之间，其采用一个半导体可控整流器作为功率组件，通过一个中央处 理器采集电机参数，中央处理器包括数据采集模块、多种电机数学模型矩阵模块、模糊算法 模块、电机基本驱动模块和系统调度模块，系统调度模块调度各模块的流程，数据采集模块 采样的电机参数与多种电机数学模型矩阵模块的数据经过模糊算法模块的比对计算后，得 到与当前电机参数匹配的信号来驱动电机基本驱动模块，电机基本驱动模块通过移相控制 电路和功率驱动电路使半导体可控整流器相移，控制半导体可控整流器的导通角，使之加 到电机上的电压按中央处理器计算的规律达到全电压。2.如权利要求1所述的菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器，其特征 在于，所述采集电机参数包括电流采集、电压采集、相序采集、同步信号采集及功率因素采 集。3.如权利要求1所述的菜单式全中文双屏同步显示人机交互型电机软起动器，其特征 在于，所述中央处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞光辉，
申请(专利权)人：苏州艾克威尔科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]