专利名称：使用可控硅交流调压的电机软起动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机的起动控制设备，尤其涉及一种使用可控硅交流调压的电机起动器。
背景技术：
在冶金、化工、建筑、矿山等工业领域中，广泛地使用电机设备，其中最为常用的是交流鼠笼型异步电机。该种电机是反电势为主的负载，即是使用反电势来平衡外加电压。在电动机起动时，反电势会随着转子的转速增加而逐渐变大，所以起动时的冲击电流很大。在电机容量较大时，会对电网及其他负载造成干扰甚至是危害电网的安全运行。为了解决这个问题，需要使用起动控制来控制起动时的电压，是电压以相对缓慢的方式变化，称为软起动。更具体地说，是运用串接于电源与被控电机之间的软起动器控制内部的晶闸管的导通角，使电机输入电压从零开始以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软启动。软启动的控制的方法有多种，比如早期的自耦变压器压将起动方式、星-三角转换起动等等。目前比较流行的方式是使用可控硅交流调压技术。
一种常用的使用可控硅交流调压的电机软起动器如图1所示。该电机软起动器100连接在电机和电机电源之间，用于起动电机。其包括处理器(图1中未示出)。
三相电源输入接口102，连接于三个接线铜排R、T和S，分别连接三相的交流电L1、L2和L3。
电机电源输出接口104，连接于三个输出铜排U、V、W，分别将三相电输出到电机的U1、V1和W1端。
一控制板(控制板在图1中未示出，但是其接口在图1中示出)，其具有运行状态指示接口106，可外接一个状态指示灯来表示电机的运行状态，不过该接口是无源接口，需使用外加的工作电源。故障指示接口108，也可外接一个状态指示灯来表示电机是否有故障发生，该接口也是一个无源接口，需使用外加的工作电源。
旁路接触线圈110和旁路接触常开接点112，旁路工作电源114向旁路接触线圈110提供工作电源。旁路工作电源114有两种工作方式采用380V电压工作或者采用220V电压工作。采用380V的电压时，采用图1所示的虚线框内所示的电路，其包括一熔断器，此时，将L1连接于380V的电压，N不需要使用。如果使用220V的电压，则不需要虚线框中的电路，直接将N连接220V的电压即可。旁路接触线圈110和旁路常开接点112一起构成了旁路接触器，其中，当旁路接触常开接点112闭合时，电机工作电源将和电机直接相连而不再通过软起动器100。在启动的过程中，旁路接触常开接点112处于常开的状态，因此工作电源是通过软起动器连接到电机的。在启动完毕之后，通过旁路接触线圈110的作用使常开接点112闭合。
控制信号接口116，提供瞬停、软停、软起这三个功能信号和一个公共端，参考图中的注释。软起动器100的工作电源由电源接口118提供。
该种使用可控硅交流调压的电机软起动器通过可控硅调压来控制起动时的电压，使其按照较理想的曲线上升。但是，该种软起动器有一个明显的不足之处，就是它没有过载、欠压、电源缺相等保护功能，如果出现过载、欠压、电源缺相等异常情况就不能及时地发现，因此不能起到监测保护电机的安全运行的作用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能有效地实时监测起动状况的可控硅交流调压电机软起动器，其能在起动的同时监测起动的电压，及时地排除故障的发生。
为了达到上述目的，本实用新型是用如下技术方案一种使用可控硅交流调压的电机软起动器，连接在电机和电机电源之间，起动所述电机，包括连接三相电源输入接口的三个输入铜排、连接电机的三个输出铜排、可控硅组件和控制板，其中，所述控制板具有电机电源输出接口、运行状态指示接口、故障指示接口、旁路工作电路和控制信号接口，所述电机软起动器还连接到旁路接触器，其特征在于，所述电机软起动器的三个输入铜排中的每一个具有一个电流互感器；还包括三个旁路铜排，所述电机软启动器通过所述旁路铜排连接到所述旁路接触器。
较佳的，所述电机软启动器包括，处理器，控制所述控制板工作并处理信号；电源变换同步检测装置，在所述可控硅组件之前进行采样信号，输入到所述处理器；电流检测装置，连接到所述电流互感器，采样从所述电机软起动器输出至所述电机的电流信号，并输入到所述处理器；触发脉冲产生装置，连接到所述处理器，产生触发脉冲。
为了能实时监测电机的电路，本软起动器还包括模拟信号输出接口，采样所述电机启动运行时的起停运行电流大小。
按照一个实施例，本软起动器还包括输入输出装置，连接到所述处理器。
采用了本实用新型的技术方案后，软起动器能够实时地监控电压和电流的情况，对于异常情况能及时地发现，有利于提高电机起动时的安全性。
本实用新型的特征、本质和优势将在
以下结合附图和实施例的说明之后变得更加明显。
图1是现有技术中的使用可控硅交流调压的电机软起动器的控制原理图；图2是本实用新型的一个实施例的电机软起动器的控制原理图；图3是上述实施例中电机软启动器的控制板结构原理图；图4是本实用新型的电机软启动器的主回路连接图；图5是上述实施例中输入输出装置的外观图。
具体实施方式
图2是本实用新型的使用可控硅交流调压的电机软起动器的结构图。从图2上看，其与图1所示的软起动器最主要的区别在于其旁路电路从独立的接口输出，图2中示为L11、L12和L13，称为旁路铜排。其实，本实用新型的另一改进在于三个输入铜排R、S、T的每一个上的都具有一个电流互感器。。
参考图4，图4是本实用新型的电机软启动器的主回路连接图，其中120是可控硅组件，三个输入铜排R、S、T的每一个上都具有一个电流互感器206。三个旁路铜排L11、L12和L13连接在可控硅组件120之前，需要注意的是，三个旁路铜排L11、L12和L13的连接位置在电流互感器206之后，也就是说，由旁路铜排L11、L12和L13输出的电流是经过电流互感器206之后的电流。旁路铜排输出连接旁路接触常开接点112，其为一开关KM。可控硅组件120的另一端连接到电动机的V、U、W端，旁路电路也连接到电动机的V、U、W端。在启动的阶段，常开接点112打开，电动机的电源由输入经可控硅组件120之后提供，启动完毕之后，常开接点112闭合，电动机通过旁路直接由电源供电。
本实用新型的电机软启动器200的控制板结构原理图如图3所示，包括处理器204，控制所述控制板工作并处理信号。
电源变换同步检测装置202，连接到三相电源，该同步检测装置202通过三个输入铜排上的电流互感器来获得电流信号，电源变换同步检测装置202在可控硅组件120之前采样信号，输入到处理器204。
电流检测装置208，连接到电机，同样需要利用三个输入铜排上的电流互感器来采样从电机软起动器200输出至电机的信号，并输入到处理器204。
触发脉冲产生装置210，连接到处理器204，产生触发脉冲。处理器204根据电源变换同步检测装置202和电流检测装置208采集的电流信号来控制电机的起动过程。
从图3中还可见，处理器204还具体控制旁路常开接点112、故障指示接口108和控制信号接口116。这些连接和现有技术中相同。在该实施例中，处理器204还连接了输入输出装置300，图5是输入输出装置300的外观图，其中，输入装置为键盘而显示装置为LED显示器，在该实施例中，为6个键的按钮开关作为键盘并以5位8段数码的LED显示器和三只发光二极管作为显示装置。
再回到图2，图2中所示的软起动器与现有技术中的另一个区别是其还包括模拟信号输出124，通过模拟信号输出124可采样电机的电流大小，例如使用0～20mA的模拟电流信号，将其与采样的电流信号结合使用，可更加准确地得到电机起动时的运行状况。
采用本实用新型的技术方案，可通过可控硅调压来控制起动时的电压，使其按照较理想的曲线上升。并且该种软起动器通过在输入铜排上增加电流互感器来实时地监控起动的状况，如果出线电压异常的情况，能及时地发现，从而提高电机起动时的安全性。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求1.一种使用可控硅交流调压的电机软起动器，连接在电机和电机电源之间，起动所述电机，包括连接三相电源输入接口的三个输入铜排、连接电机的三个输出铜排、可控硅组件和控制板，其中，所述控制板具有电机电源输出接口、运行状态指示接口、故障指示接口、旁路工作电路和控制信号接口，所述电机软起动器还连接到旁路接触器，其特征在于，所述电机软起动器的三个输入铜排中的每一个具有一个电流互感器；还包括三个旁路铜排，所述电机软启动器通过所述旁路铜排连接到所述旁路接触器。
2.如权利要求1所述的电机软器动器，其特征在于，所述电机软启动器包括的控制板包括，处理器，控制所述控制板工作并处理信号；电源变换同步检测装置，在所述可控硅组件之前进行采样信号，输入到所述处理器；电流检测装置，连接到所述电流互感器，采样从所述电机软起动器输出至所述电机的电流信号，并输入到所述处理器；触发脉冲产生装置，连接到所述处理器，产生触发脉冲。
3.如权利要求1或2所述的电机软起动器，其特征在于，还包括模拟信号输出接口，采样所述电机的起停运行电流大小。
4.如权利要求1或2所述的电机软起动器，其特征在于，还包括输入输出装置，连接到所述处理器。
专利摘要本实用新型公开了一种使用可控硅交流调压的电机软起动器，连接在电机和电机电源之间，起动电机，包括连接三相电源输入接口的三个输入铜排、连接电机的三个输出铜排、可控硅组件和控制板，其中，控制板具有交流220V，50Hz电源输出接口、运行状态指示接口、故障指示接口、旁路工作电路和控制信号接口，电机软起动器还连接到旁路接触器，其中，电机软起动器的三个输入铜排中的每一个具有一个电流互感器；还包括三个旁路铜排，电机软启动器通过旁路铜排连接到旁路接触器。采用本实用新型的技术方案，可通过可控硅调压来控制起动时的电压，使其按照较理想的曲线上升。并且该种软起动器通过增加旁路接触器来实时地监控起动的状况，如果出现过载、欠压、电源缺相等异常情况，能及时地发现，从而提高电机起动时的安全性。
文档编号H02P1/28GK2768306SQ200420023779
公开日2006年3月29日 申请日期2004年6月16日 优先权日2004年6月16日
发明者张锦生, 陈国成 申请人:上海雷诺尔电气有限公司