交流无触点起/制动控制器的制作方法

本实用新型涉及起/制动控制器技术领域，具体的说是一种交流无触点起/制动控制器。

背景技术：

目前已应用的无触点开关，其触发回路主要采用小型继电器进行控制。这种简单控制只能控制可控硅的通断，而可控硅的其它性能则无法发挥出来，如一些需要能耗制动情况，就要另加整流控制回路来与无触点开关进行配合。这不仅使设备成本增加体积增大，同时设备之间连线增多故障点也增多，影响了设备的可靠性，况且小型继电器长期工作也容易出故障。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种交流无触点起/制动控制器，应用在交流50hz、电压380v的三相绕线式和鼠笼式异步电动机的直接启动和正反转运行的控制中。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种交流无触点起/制动控制器，包括转换开关单元、隔离单元、零位保护单元、正转控制单元、反转控制单元、制动控制单元、正转租触发单元、反转组触发单元、制动触发单元、可控硅模块、停止控制单元、综合故障单元、复位单元和电流互感器；

所述转换开关单元连接隔离单元和零位保护单元；

所述隔离单元的第一输出信号连接至正转控制单元和制动控制单元，其第二输出信号连接至反转控制单元和制动控制单元；所述正转控制单元的第一输出信号连接至正转组触发单元，其第二输出信号连接至制动控制单元，其第三输出信号连接至反转控制单元；所述反转控制单元的第一输出信号连接至反转组触发单元，其第二输出信号连接至制动控制单元，其第三输出信号连接至正转控制单元；所述制动控制单元的输出端连接制动触发单元；所述正转组触发单元、反转组触发单元和制动触发单元的输出端均连接可控硅模块；

所述零位保护单元连接停止控制单元，所述停止控制单元连接综合故障单元，所述综合故障单元连接电流互感器和复位单元；

所述电流互感器连接可控硅模块，所述可控硅模块用于连接交流电机。

所述正转控制单元包括正转预备单元、反转封锁单元和正转允许单元；所述正转预备单元和反转封锁单元的输入端连接隔离单元的第一输出信号；所述正转预备单元的输出端连接正转允许单元；所述反转封锁单元的输出端作为所述正转控制单元的第三输出信号连接至反转控制单元；所述正转允许单元的输入端还连接所述反转控制单元的第三输出信号，其输出端之一作为正转控制单元的第一输出信号连接所述正转组触发单元，其输出端之二作为正转控制单元的第二输出信号连接制动控制单元。

所述反转控制单元包括反转预备单元、正转封锁单元和反转允许单元；所述反转预备单元和正转封锁单元的输入端连接隔离单元的第二输出信号；所述反转预备单元的输出端连接反转允许单元；所述正转封锁单元的输出端作为所述反转控制单元的第三输出信号连接至正转控制单元；所述反转允许单元的输入端还连接所述正转控制单元的第三输出信号，其输出端之一作为反转控制单元的第一输出信号连接所述反转组触发单元，其输出端之二作为反转控制单元的第二输出信号连接制动控制单元。

所述可控硅模块包括若干个用于控制交流电机启停的晶闸管。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1.本实用新型采用“厚膜电路”作为晶闸管的触发电路，不但使触发电路实现了无触点，更提高触发电路的可靠性。

2.本实用新型用几种不同功能的集成电路来实现控制逻辑，包括正反转互锁、正反转时封锁制动信号、制动期间封锁正反转信号、故障时封锁正反转信号以及零位保护等，使得整体控制更加稳定可靠。

3.本实用新型经过控制回路的合理设计，在不增加主回路元器件的情况下，利用原有的正反组晶闸管制作出“停机制动功能和续流功能”，并且制动电流的大小和制动时间的长短可调，这一功能可使电机精准停机并缩短停机时间。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的正转控制单元的电路框图；

图3为本实用新型的反转控制单元的电路框图；

图4为本实用新型的工作原理图；

图5为本实用新型的正转预备单元/反转预备单元、正转封锁单元/反转封锁单元、正转允许单元/反转允许单元正转组触发单元/反转组触发单元以及制动触发单元的电路原理图；

图6为本实用新型的制动控制单元的电路原理图；

图7为本实用新型的零位(即停止位)保护单元的电路原理图；

图8为本实用新型的综合故障单元的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型主要应用在交流50hz，电压380v的三相绕线式和鼠笼式异步电动机的直接启动和正反转运行的控制中。因为主回路采用了双向可控硅或反并联的单向可控硅来控制通断，因而特别适合电动机频繁启动/分断的场合。

本实用新型所述的控制器采用厚膜电路制作而成，包括主回路和控制回路两部分，在被控的主回路上采用悬挂箱式结构，功率元件为电绝缘的晶闸管模块，五个晶闸管模块固定在一个铝型材散热器上，主回路的进出线端子板也固定在散热器上。

本实用新型所述的控制器回路的所有元器件都安装在一块印刷电路板上，印刷电路板上方一排接线端子是到晶闸管模块的触发信号，下面一排接线端子是外部控制进线和印刷电路板对外输出线。印刷电路板也固定在散热器上，在模块和主回路进出线端子板的上方，使整个结构紧凑。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，控制器包括转换开关单元、隔离单元、零位保护单元、正转控制单元、反转控制单元、制动控制单元、正转租触发单元、反转组触发单元、制动触发单元、可控硅模块、停止控制单元、综合故障单元、复位单元和电流互感器；所述转换开关单元连接隔离单元和零位保护单元；所述隔离单元的第一输出信号连接至正转控制单元和制动控制单元，其第二输出信号连接至反转控制单元和制动控制单元；所述正转控制单元的第一输出信号连接至正转组触发单元，其第二输出信号连接至制动控制单元，其第三输出信号连接至反转控制单元；所述反转控制单元的第一输出信号连接至反转组触发单元，其第二输出信号连接至制动控制单元，其第三输出信号连接至正转控制单元；所述制动控制单元的输出端连接制动触发单元；所述正转组触发单元、反转组触发单元和制动触发单元的输出端均连接可控硅模块；所述零位保护单元连接停止控制单元，所述停止控制单元连接综合故障单元，所述综合故障单元连接电流互感器和复位单元；所述电流互感器连接可控硅模块，所述可控硅模块用于连接交流电机。

如图2所示，正转控制单元包括正转预备单元、反转封锁单元和正转允许单元；所述正转预备单元和反转封锁单元的输入端连接隔离单元的第一输出信号；所述正转预备单元的输出端连接正转允许单元；所述反转封锁单元的输出端作为所述正转控制单元的第三输出信号连接至反转控制单元；所述正转允许单元的输入端还连接所述反转控制单元的第三输出信号，其输出端之一作为正转控制单元的第一输出信号连接所述正转组触发单元，其输出端之二作为正转控制单元的第二输出信号连接制动控制单元。

如图3所示，反转控制单元包括反转预备单元、正转封锁单元和反转允许单元；所述反转预备单元和正转封锁单元的输入端连接隔离单元的第二输出信号；所述反转预备单元的输出端连接反转允许单元；所述正转封锁单元的输出端作为所述反转控制单元的第三输出信号连接至正转控制单元；所述反转允许单元的输入端还连接所述正转控制单元的第三输出信号，其输出端之一作为反转控制单元的第一输出信号连接所述反转组触发单元，其输出端之二作为反转控制单元的第二输出信号连接制动控制单元。

如图4所示，转换开关单元把运行命令(正转、反转、停止)经电气隔离后，分别送到控制逻辑的“正转预备单元”、“反转预备单元”及“停止控制单元”的端口，在加到“正转预备单元”输入端口的同时，也加到“封锁反转单元”和“制动控制单元”的输入端口，以确保在“正转”时，“反转”和“制动”信号被封锁。信号经“正转预备”加到“允许正转”逻辑，由“允许正转”逻辑，控制触发信号加到“正转组”晶闸管的门极，“正转组”晶闸管导通，交流电动机正向旋转。当转换开关打到“零位”时，“正转组”晶闸管上的门极触发信号消失，“正转组”晶闸管关断，同时控制逻辑使“允许制动”信号，加到“制动控制”回路，由“制动控制”回路，把“触发脉冲”加到ac相对应的两只晶闸管的门极上，使ac相产生直流电压，形成能耗制动使电机快速停止，制动电流大小和制动时间长短可调。

加到“反转预备”输入端口的控制过程与上述描述类似。

主回路上的电流互感器取出的三相电流信号经整流形成“缺相”和“过载”保护回路，并通过“综合故障”回路加到“停止控制”回路，并通过它来封锁启动逻辑。

当发生故障停机时，在排除故障后，要把转换开关打到零位，再按下复位按钮，然后才能进行正反转操作。

如图5所示，正转预备单元/反转预备单元电路的作用是把转换开关送来的正转/反转信号变换为符合电路要求的电信号送下一级。正转封锁单元/反转封锁单元电路的作用是有正转信号时封锁反转；有反转信号时封锁正转，增加工作的可靠性。正转允许单元/反转允许单元的作用是接收正转预备单元/反转预备单元电路送来的信号，再一次变换后送给后一级。正转组触发单元/反转组触发单元的上部是正转组触发单元，下部是反转组触发单元，中部制动触发单元电路，分别触发正转组/反转组可控硅模块，实现电机可逆运行。

如图6所示为制动控制单元的原理图，当转换开关打到零位时，控制自动的信号从(f)点输入，经变换后在(j)点输出制动脉冲使能信号。图中的中下部是制动时间控制电路，可通过u22调整制动时间的长短。

如图7所示，框中的是零位(停止位)单元电路，当转换开关打到零位时，继电器k1得电吸合，其常闭点打开，解除了对正、反转的硬件封锁，可以进行正常工作。

如图8所示，综合故障单元电路的信号取自电流互感器。上部包括过流保护单元电路，下部包括缺相保护单元电路，一但发生故障则故障信号分两路送出，一路封锁起动逻辑，一路作报警显示用。