专利名称：异步电动机软启动调速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机起动调速装置，属于电力电子技术领域。
近年来，国内对异步电动机起动、调速方面的研究有了很大进展，为了克服起动过程的有级、跳跃而对电网及用电设备带来的过电流冲击的缺点，人们在产品中加入了“自动变换电路”或微机控制，减少了电机损耗，起到一定的节能作用，但它们均是以星角起动或降压起动，不可避免地造成两次以上的过电流冲击；为此，本申请人发明了中国专利“ZL93247188.9”的“经济节能型数字式异步电机软起动调速器”，以起动电流抑制电路自寻最佳软起动过程，可平稳启动并设定在最佳节能点上运行。但它不能保证在最低速时为宽脉冲触发，在无中线的电机上运行不可靠，且抗干扰能力低。
本发明的目的是提供一种在原自寻最佳软起动过程且能在最佳节能点上运行的软起动调速装置基础上改进的、适合各种容量电机、抗干扰能力强的异步电机起动调速装置。
本实用新型以如下方式实现其目的它包括由晶闸管或功率模块组成的主电路1；以8098单片机为核心的控制器7；接至控制器7高速输出端的三相触发电路，控制器7的输出信号经光电耦合和脉冲变压后触发小双向晶闸管，再经同步变压器的副边接至主电路中主双向晶闸管的门极；接至控制器7外部中断申请EXTINT端的同步脉冲电路3，同步变压器TBA副边的电压信号经整流、分压后每隔180°通过晶体管T11、光电耦合管N11、晶体管T12和T13向EXTINT端输入脉冲；接至控制器7高速输入端的起动电流调节电路4，电流互感器副边的电流信号经整流、运算放大后通过光电耦合管和晶体管的通断向与非门输出信号，控制控制器7中断服务程序，其特征是A相触发电路中的同步变压器TBA的原边接电源线电压UAC，B相触发电路中的同步变压器TBB的原边接电源线电压UBA，C相触发电路中的同步变压器TBC的原边接电源线电压UCB。(附图中B相、C相触发电路同A相，故略)。
本实用新型结构简单合理，性能价格比高，实用性及抗干扰能力强，不仅能使异步电动机在各种负载情况下实现准最佳软起动过程，且能平滑调节转速实现节能运行。
以下结合附图实施例进一步说明本实用新型。
图1为本起动调速装置的电路原理图。
图2为本起动调速装置的控制过程流程图。
本起动调速装置主要由七部分构成(1)由晶闸管或功率模块组成的主电路；(2)触发电路；(3)同步脉冲电路；(4)起动电流调节电路；(5)转速给定电路；(6)鉴相器电路；(7)以单片机8098芯片为核心的控制器。主电路1中各双向晶闸管门极均与触发电路2相连，同步脉冲电路3接至控制器7的8098芯片外部中断申请EXTINT端。起动电流调节电路4接至控制器7的8098芯片的高速输入端。装置的缺相保护采用隐含方式，鉴相器6接A、C相及电源中线N一，若接线无误，A、C相电压正常，则氖灯闪烁。而8098或2764等芯片的稳压电源接在交流电源B相上，若B相电压正常，则电源指示灯亮，装置就能起动工作，否则不能运行。
在同步脉冲电路3中，光电耦合管N11的二极管上并联有一按钮K2，正常运行时，电压信号经整流，分压，在高电平时使晶体管T11导通，光电耦合管N11、晶体管T12、T13也都导通，从而输出脉冲信号；当在现场运行中由于各种强干扰，使用8098的复位按钮不能实现有效停车时，按下K2即可使光电耦合管N11截止而停发脉冲，使系统立即停车；当系统重新起动时，还须先按8098的复位按钮方可起动，避免了“自起动”现象。
由于以键盘输入转速在运行中不能给定而只能在静态给定，故本实用新型以在常规转速给定电路中加一双向开关K1的电路5接入控制器7的高输入阻抗口之一，双向开关K1的一端接至两二极管之间，其另两端分别为直流稳压电源U1端a和电位器的活动端b，把开关K1拨向a点时，电机起动结束后将按全速运行；把K1拨向b点时，即用电位器可调端给定运行速度，使系统调速节能运行。可在动态给定，工作稳定可靠。
在各相触发电路中，小双向晶闸管KSA′或KSB′或KSC′的门极与阴极间并联有电容C1，可消除杂散干扰脉冲及毛刺，使小双向晶闸管输出波形大大改善。
本实用新型的脉冲、触发、自寻最佳起动及在节能点运行等过程与前述本发明人发明的“经济节能型数字式异步电机软起动调速器”基本一致，为已有技术，故在此不再重述。
实施例用于实施7.5KW离心式水泵的软起动和调速节能运行。本装置的功率变换电路由三只双向晶闸管组成，触发电路每周期发出二个间隔180°的宽脉冲，同步脉冲电路每隔180°发出一个同步脉冲。根据本水泵的负载情况，整定起动电流倍数为4倍额定电流。采用DJ－Ⅲ型电机经济运行测试仪及其它辅助仪表进行实测，情况如下实际起动时间为15秒，输出电压从382.3V降至289.3V，COS 从0.516升到0.952，负载率则由0.54降至0.405。
全速运行转速为2930rpm全速运行负载率为B＝0.54全速运行输入有功功率P1＝4.59KW全速运行输入无功功率Q1＝7.6KVar全速运行输出有功功率P2＝5.02KW节能运行转速为2410rpm节能运行负载率为B＝0.405节能运行输入有功功率P1＝3.47KW节能运行输入无功功率Q1＝1.11KVar节能运行输出有功功率P2＝3.04KW该水泵采用本实用新型装置后，节电情况为有功节能率 (4.59－3.47)/4.59 ＝24.4％无功节能率 (7.6－1.11)/7.6 ＝85.4％试验情况表明采用本实用新型有明显的节电效果。由于水泵负载率较高，有功节能远远低于无功节能，功率因数明显上升，从0.516升高到0.952，起动过程平稳，对电网及电机无冲击。在起动过程中，当电流达到整定电流倍数时，电压停止升高，直到电机转速升高，电流下降到滞环特性设定值以下时，才重新升压。若要缩短起动时间，可将起动电流倍数加大。
权利要求1.一种异步电动机软起动调速装置，包括由晶闸管或功率模块组成的主电路(1)；以8098单片机为核心的控制器(7)；接至控制器(7)高速输出端的三相触发电路，控制器(7)的输出信号经光电耦合和脉冲变压后触发小双向晶闸管，再经同步变压器的副边接至主电路中主双向晶闸管的门极；接至控制器(7)外部中断申请EXTINT端的同步脉冲电路(3)，同步变压器TBA副边的电压信号经整流、分压后每隔180°通过晶体管T11、光电耦合管N11、晶体管T12和T13向EXTINT端输入脉冲；接至控制器(7)高速输入端的起动电流调节电路(4)，电流互感器副边的电流信号经整流、运算放大后通过光电耦合管和晶体管的通断向与非门输出信号，控制控制器(7)中断服务程序，其特征是A相触发电路中的同步变压器TBA的原边接电源线电压UAC，B相触发电路中的同步变压器TBB的原边接电源线电压UBA，C相触发电路中的同步变压器TBC的原边接电源线电压UCB。
2.根据权利要求1所述的电动机起动调速装置，其特征是同步脉冲电路(3)中光电耦合管N11的二极管上并联有一按钮K2。
3.根据权利要求1或2所述的电动机起动调速装置，其特征是在控制器(7)的高输入阻抗口接有转速给定电路(5)，电路中双向开关K1的一端接至两二极管之间，其另两端分别为直流稳压电源U1端a和电位器的活动端b。
4.根据权利要求1或2所述的电动机起动调速装置，其特征是触发电路(2)中的小双向晶闸管的门极与阴极间并联有电容C1。
5.根据权利要求3所述的电动机起动调速装置，其特征是触发电路(2)中的小双向晶闸管的门极与阴极间并联有电容C1。
专利摘要本实用新型为一种异步电动机软启动调速装置，它包括主电路、触发、同步脉冲、启动电流调节等电路及以8098单片机为核心的控制器，其特征是触发电路(2)中同步变压器的原边接电源线电压。本装置性能价格比高，可自动实现准最佳软启动过程，并能用电位器实现平滑无级调速，适用于各种容量的电机。
文档编号H02P1/26GK2212856SQ9424316
公开日1995年11月15日 申请日期1994年10月15日 优先权日1994年10月15日
发明者林忠岳 申请人:林忠岳