专利名称：一种网络型全数字式电动机软启动器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种具有多种软启动、软停车功能、并根据负载大小实现动态节能 的数字式智能电机控制器，特别涉及一种网络型全数字式电动机软启动器。
背景技术：
目前，国内交流电动机直接启动时，特别是大容量电动机直接启动时，对电网的冲 击很大，启动电流是电动机额定电流的5-8倍，并且直接启动时转矩冲击电流也很大，对电 网、电动机本身、负载和机械设备具有较大的瞬间冲击，同时大大降低了设备寿命。有许多 应用场合，不允许电机瞬间关机。例如高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会造成 设备损坏。为减少和防止设备损坏，需要电机逐渐停机，即软停车，采用软起动器能满足这 一要求。电动机消耗电能量占总电能量的50%左右，有70%的电动机的负载都是在轻载和 满载之间变负荷运行的，这绐电动机所耗电能带来很大的浪费。
发明内容本实用新型克服了上述存在的缺陷，目的是为解决电动机在整个启动过程中无冲 击而且平滑地起动，还可根据电动机负载特性设定启动方式，它能保证电动机在负载要求 内起动特性下平滑启动，又能降低对电网的冲击，实现电动机的节能运行，提供一种网络型 全数字式电动机软启动器。本实用新型网络型全数字式电动机软启动器内容简述本实用新型网络型全数字式电动机软启动器，其特征在于采用MCU+CPLD控制模 块结构，由MCU+CPLD控制模块分别与电压检测模块、电流检测模块、触发驱动模块、键盘显 示模块及网络通信模块连接；电压检测模块连接三相供电电路，将检测到的电压值发送到 MCU+CPLD控制模块；电流检测模块分别与三相供电电路每一相的电源线上电流互感器连 接，将采集到的电流传送到MCU+CPLD控制模块。所述的触发控制模块与晶间管连接，MCU+CPLD控制模块的控制命令通过触发驱动 模块对晶闸管电路进行控制。所述的网络通信模块采用RS485接口电路或ftx)fibuS-DP接口电路，实现与上位 机的参数传送和远程监控。本实用新型网络型全数字式电动机软启动器，通过检测功率因数和负载大小变 化，控制输出电压跟随负载变化而变化，使电动机运行在最经济电压下，从而实现电动机的 节能运行。将电压、电流信号转换为数字信号和逻辑信号，实现全数字式相位补偿、数字移 相(移相精度达到0. 05度)、缺相保护、相序自动检测、过载保护、宽脉或双窄脉冲触发等功 能，使电动机启动、停车更加平稳、可靠，实现对电网和电动机及负载设备的保护。并且可以 通过网络通信模块进行联网，实现远程监控。电路集成度高、相位控制精度高，可靠性高、稳 定性好、性能价格比高。[0009]
图1是网络型全数字式电动机软启动控制器结构图。
具体实施方式
本实用新型网络型全数字式电动机软启动控制器是这样实现的，由MCU+CPLD控 制模块分别与电压检测模块、电流检测模块、触发驱动模块、键盘显示模块及网络通信模块 连接，发控制信号。电压检测模块连接三相供电电路，将检测到的电压值发送到MCU+CPLD控制模块； 电流检测模块，分别连接到三相供电电路每一相的电源线上电流互感器，采集其输出电流， 并将采集到的电流传送到所述MCU+CPLD控制模块；触发控制模块，进一步连接晶间管，根 据所述MCU+CPLD控制模块的控制命令并通过触发驱动模块对所述晶间管电路进行控制。MCU+CPLD控制模块结构，可以实现真正意义的全数字式控制和保护功能。网络型全数字式异步电动机软启动电路的MCU+CPLD控制模块其特征在于可真正 实现数字式三相三线制和三相四线制缺相保护、实现相序自动检测、实现相位补偿、实现数 字移相，移相精度0. 05度、实现宽脉冲触发或双窄触发，脉冲宽度可以根据用户要求定制 并将触发信号送给触发驱动模块。MCU采集电流信号和电压信号，对输入的电流值进行输 判断，如果电流值大于设定值，则向所述MCU+CPLD控制模块发送停机信号，MCU+CPLD控制 模块发出封锁脉冲信号，晶间管停止工作，MCU+CPLD控制模块根据键盘命令确定软启动方 式，MCU+CPLD控制模块与网络通信模块连接，实现网络通信。网络型全数字式异步电动机软启动器的触发驱动模块可实现宽脉冲触发，并且可 以适用于所有规格的晶闸管。网络通信模块可以是RS485接口电路或ftx)fibus-DP接口电路，实现与上位 机的参数传送和远程监控；键盘显示模块实现接收用户设置的启动参数并传送到所述 MCU+CPLD控制模块，并显示来自所述MCU+CPLD控制模块的各种信息。
以下结合附图做具体说明。见图1，网络型全数字式电动机软启动器结构图，本电 路100还包括电压检测模块110，连接三相供电线路，检测电网电压，并将检测的电压值发 送到MCU+CPLD控制模块130。电流检测模块120，分别连接三相供电线路每一相的电流互 感器，采集电动机的电流，并将采集到的电流信号送到MCU+CPLD控制模块130。本电路100还包括MCU+CPLD控制模块130，将模拟电压、电流信号变换为数字信号 和逻辑信号，进行逻辑判断、运算，实现全数字式相位补偿功能、缺相保护功能、相序自动检 测功能和电流相位检测功能，并按预定的控制算法进行计算，实现数字移相功能，并形成宽 脉冲或窄脉冲信号，将宽脉冲或窄脉冲信号输出给触发驱动模块140。本电路100还包括触发驱动模块140，由光电耦合器和脉冲变压器等组成，将 MCU+CPLD控制模块130输出的宽脉冲或窄脉冲信号转换为触发信号，该信号与晶闸管相 连，实现对晶闸管的双窄脉冲触发或宽脉冲触发(可以根据用户要求定制)，从而实现电动 机的软启动、软停车、节能运行等功能。本电路100还包括键盘显示模块150，键盘电路接受用户设置的启动参数并传送 到MCU+CPLD控制模块130。，显示电路显示来自MCU+CPLD控制模块130相关信息。本电路100还包括网络通信模块160，该模块可以是RS485接口或ftx)fiBus-DP接
4口，符合工业标准，该模块与上位机连网，接受上位机的命令，将该命令发送给MCU+CPLD控 制模块130，可实现参数远传和远程监控。 本实用新型网络型全数字式电动机软启动器，通过检测功率因数和负载大小变 化，控制输出电压跟随负载变化而变化，使电动机运行在最经济电压下，从而实现电动机的 节能运行。将电压、电流信号转换为数字信号和逻辑信号，实现全数字式相位补偿、移相控 制(控制精度达到0. 05度)、缺相保护、相序自动检测、过载保护、宽脉或双窄脉冲触发等功 能，使电动机启动、停车更加平稳、可靠，实现对电网和电动机及负载设备的保护。并且可以 通过网络通信模块进行联网，实现远程监控。电路结构简单、集成度高、相位控制精度高，可 靠性高、稳定性好、性能价格比高。
权利要求1.一种网络型全数字式电动机软启动器，其特征在于采用MCU+CPLD控制模块结 构，由MCU+CPLD控制模块分别与电压检测模块、电流检测模块、触发驱动模块、键盘显示 模块及网络通信模块连接；电压检测模块连接三相供电电路，将检测到的电压值发送到 MCU+CPLD控制模块；电流检测模块分别与三相供电电路每一相的电源线上电流互感器连 接，将采集到的电流传送到MCU+CPLD控制模块。
2.根据权利要求1所述的网络型全数字式电动机软启动器，其特征在于所述的触发 控制模块与晶间管连接，MCU+CPLD控制模块的控制命令通过触发驱动模块对晶间管电路进 行控制。
3.根据权利要求1所述的网络型全数字式电动机软启动器，其特征在于所述的网络 通信模块采用RS485接口电路或ibus-DP接口电路，实现与上位机的参数传送和远程 监控。
专利摘要本实用新型涉及一种网络型全数字式电动机软启动器，其特征在于采用MCU+CPLD控制模块结构,由MCU+CPLD控制模块分别与电压检测模块、电流检测模块、触发驱动模块、键盘显示模块及网络通信模块连接。本实用新型将电压、电流信号转换为数字信号和逻辑信号，实现全数字式相位补偿、移相控制(控制精度达到0.05度)、缺相保护、相序自动检测、过载保护、宽脉或双窄脉冲触发等功能，使电动机启动、停车更加平稳、可靠，实现对电网和电动机及负载设备的保护。并且可以通过网络通信模块进行联网，实现远程监控。电路结构简单、集成度高、相位控制精度高，可靠性高、稳定性好、性能价格比高。
文档编号H02P1/26GK201928214SQ20112003713
公开日2011年8月10日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者李强, 王仲初, 陈建, 陈雪波, 马成家 申请人:鞍山市权晟电子电力有限公司