专利名称：船用交流电机软启动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种移动小型电网系统负载降压起动保护机构，具体地说是一种船
用交流电机软启动装置。
背景技术：
现有技术里，在船舶和舰艇类移动电网中，没有配置用于大功率负载启动的安全保护装置。船舶的供电系统是一个独立的电网系统，船舶上各种大功率负载和三相交流电机的启动，往往会对船用电网系统的安全运行构成潜在威胁。 一般情况下，船用交流电机的启动会对船用电网产生大电流冲击，使船用电网出现电压骤降，仪器仪表工作电压失稳，电机转动的过热温升，以及电机出现堵转、缺相和过载的故障，影响电机的使用寿命，危害船用电网的运行安全。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种船用交流电机软启动装置，它能够有效地实现船用交流电机和其他大功率负载的低压启动，极大地延长这类船用负载的使用寿命，可靠地保护船用电网的运行安全，并且具有操作简单和运行可靠的特点。[0004] 本实用新型解决问题的技术方案如下。 它的外部设置有受控与执行机件的按钮和交流电机。它的内部设置有前置系统、强电控制系统和微处理系统，前置系统与强电控制系统连接，前置系统的输出端与微处理系统的输入端连接，微处理系统的输出端与强电控制系统连接；强电控制系统中设置有集成移相晶闸管模块、固态开关和交流接触器；微处理系统中设置有PIC微控制器、采样电路、A/D转换电路、运算电路和故障监测电路。 前置系统通过电磁干扰滤波器连接在强电控制系统的集成移相晶闸管模块、固态开关和交流接触器各输入端上。 强电控制系统的集成移相晶闸管模块、固态开关和交流接触器各输出端分别连接在交流电机的接线端子上。 本实用新型的有益效果是由于微处理系统中有PIC微控制器、采样电路、A/D转换电路、运算电路和故障监测电路，因而能够实现电流闭环控制、电机电压调节和系统故障监测。同时，由于强电控制系统中设置有集成移相晶闸管模块、固态开关和交流接触器，因而能够实现交流电机的低压启动和启动后的器件自身保护。另外，由于故障监测电路的作用，可以实现交流电机的故障软停机。本实用新型还具有结构简单、操作方便、运行可靠和用途广泛的优点。
以下结合附图提供的实施例对本实用新型进一步说明。[0010]
图1是本实用新型的结构框图；[0011] 图中，l.微处理系统，2.强电控制系统，3.前置系统，4.交流电源，5.交流电机，6.PIC微控制器，7.采样电路，8.A/D转换电路，9.运算电路，IO.故障监测电路，ll.集成移相晶闸管模块，12.固态开关，13.交流接触器，14.电磁干扰滤波器，15.传感器，16.整流器，17.受控与执行机件，18.按钮，19.滤波电路，20.放大电路。
具体实施方式受控与执行机件(17)包括交流电机(5)、按钮(18)。 前置系统(3)包括交流电源(4)，电磁干扰滤波器(14)，传感器(15)，整流器(16)。 强电控制系统(2)包括集成移相晶闸管模块(ll)，固态开关(12)，交流接触器(13)。 微处理系统(1)包括PIC微控制器(6)，采样电路(7)，A/D转换电路(8)，运算电路(9)，故障监测电路(IO)，滤波电路(19)，放大电路(20)。[0016] 操作受控与执行机件(17)的按钮(18)，本实用新型即处于运行状态。[0017] 电机的软启动交流电源(4)经过电磁干扰(EMI)滤波器(14)，进入传感器(15)，电流信号转换成交流电压，送入整流器(16)，经过全波整流后，进入PIC微控制器(6)的采样电路(7)、A/D转换电路(8)、运算电路(9)，完成模糊运算。根据运算结果，确定输出电压的脉宽调制波(P丽波)的脉宽，然后，经过滤波电路(19)和放大电路(20)，输出一个控制电压。这一控制电压进入集成移相晶闸管模块(ll)，并且限定电流在安全范围之内，使供给交流电机(5)的电压得以控制，实现交流电机(5)的降压启动，即完成其软启动过程。软启动过程完成后，交流电机(5)处于运行状态，这时，固态开关(12)导通，集成移相晶闸管模块(11)断开，即交流电机(5)运行时，电流经过固态开关(12)形成通路，而不需要使电流继续通过集成移相晶闸管模块(11)，这样，可以延长器件的使用寿命，提高其运行的可靠性。 电机的无故障运行交流电机(5)运转后，在无故障状态下，PIC微控制器(6)的采样电路(7)检测到电流，A/D转换电路(8)对这一电流信号进行A/D转换，运算电路(9)完成模糊运算，经故障监测电路(10)的处理，再进入滤波电路(19)和放大电路(20)，以全程监控交流电机(5)的运行电流，使其处于正常运行状态。 电机的故障软停机交流电机(5)运转后，PIC微控制器(6)的故障监测电路(10)会监控其运行状态，一旦出现故障情况，例如，传感器(15)检测到交流电机(5)的电流增大，当电流增大到一定数值，并且超过规定的持续时间，经过采样电路(7) 、 A/D转换电路(8)、运算电路(9)、滤波电路(19)和放大电路(20)的处理，给出相应的故障信号，送入到集成移相晶闸管模块(ll)，此时，集成移相晶闸管模块(11)将重新投入到电路中，以控制交流电机(5)脱离电网。集成移相晶闸管模块(11)收到故障信号的"停机"指令后，交流电机(5)的电压不是立即降为零，而是按一定斜率下降至零，实现软停机。软停机可以防止由于突然停机产生的瞬间过大力矩，达到保护传动机构和负载的目的。 电机的故障应急运行在故障软停机过程中，如果仍然要求交流电机(5)继续运行，可以采用手动切换方式，使交流接触器(13)导通，交流电机(5)再次启动运行，此时，交流电机(5)的启动电流很大，将对电网系统造成很大冲击，这种情况尽量少用。
权利要求一种船用交流电机软启动装置，其特征在于它的内部设置有前置系统(3)、强电控制系统(2)和微处理系统(1)，前置系统(3)与强电控制系统(2)连接，前置系统(3)的输出端与微处理系统(1)的输入端连接，微处理系统(1)的输出端与强电控制系统(2)连接；强电控制系统(2)中设置有集成移相晶闸管模块(11)、固态开关(12)和交流接触器(13)；微处理系统(1)中设置有PIC微控制器(6)、采样电路(7)、A/D转换电路(8)、运算电路(9)和故障监测电路(10)。
2. 根据权利要求1所述的船用交流电机软启动装置，其特征是前置系统(3)通过电 磁干扰滤波器(14)连接在强电控制系统(2)的集成移相晶闸管模块(11)、固态开关(12) 和交流接触器(13)各输入端上。
3. 根据权利要求1所述的船用交流电机软启动装置，其特征是强电控制系统(2)的 集成移相晶闸管模块(11)、固态开关(12)和交流接触器(13)各输出端分别连接在交流电 机(5)的接线端子上。
专利摘要本实用新型是一种用于移动小型电网负载降压起动的船用交流电机软启动装置。它有受控与执行机件、前置系统、强电控制系统和微处理系统。前置系统连接强电控制系统和微处理系统，强电控制系统连接微处理系统和交流电机。强电控制系统中有集成移相晶闸管模块、固态开关和交流接触器。微处理系统有PIC微控制器、采样电路、A/D转换电路、运算电路和故障监测电路。它利用PIC微控制器使电机软启动，故障监测电路使电机故障软停机，固态开关保持电机无故障运行，交流接触器实现电机故障应急运行。它可用于独立电网以及船舶和交通工具的小型电网，并且具有电流闭环控制、有效降压启动、器件自身保护，以及结构简单、操作方便和运行可靠的优点。
文档编号H02P3/18GK201467039SQ200920087500
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者陈国锋 申请人:襄樊航鹰航空科技有限责任公司