專利名稱：一種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，主要適用于串接在
高壓電動機(jī)定子回路進(jìn)行降壓軟起動，特別適用于500KW以上、 6-10KV髙壓電動機(jī)的軟起動，屬于電動機(jī)拖動控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用晶閘管配合三相降壓變壓器快速調(diào)節(jié)三相降壓變壓器低壓側(cè)的 輸出狀態(tài)來達(dá)到改變串入電機(jī)起動回路高壓側(cè)的繞組分壓情況，是現(xiàn) 有已公開高壓電動機(jī)軟起動裝置的主要技術(shù)內(nèi)容之一。通常見到的這 種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)均由三組呈反并聯(lián)狀態(tài)的晶閘管與降壓 變壓器構(gòu)成低壓側(cè)的分壓支路。但是根據(jù)本發(fā)明人在實(shí)際運(yùn)用中的經(jīng) 驗(yàn)，這種由多組反并聯(lián)晶閘管組成的控制器雖然具有全控時調(diào)節(jié)范圍 大的優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)用中也發(fā)現(xiàn)目前采用的這種技術(shù)中的每個晶閘 管所受到的電壓和電流比較大，從而在實(shí)際使用中弓I起對晶閘管的損 壞，尤其是在大容量電機(jī)起動運(yùn)行中更容易出現(xiàn)這種情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的:在于提供一種能有效減少晶閘管承受的電壓和電流影 響的高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，既提高晶閘管的使用壽命與系統(tǒng)的可靠性，同時也降低運(yùn)行設(shè)備的使用成本。
這種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，主要由三相降壓變壓器、晶閘管、 二極管及移相觸發(fā)控制電路和柜體組成；其特征在于所述的三相降壓變
壓器二次側(cè)的每一相分出兩個獨(dú)立的繞組抽頭，每繞組抽頭的兩端直接與 一組反并聯(lián)晶閘管或反并聯(lián)二極管并聯(lián)，由此組成每相均搭配有兩個一組
的晶閘管和二極管反并聯(lián)組合的降壓降流組合；所述的移相觸發(fā)控制電路 的每組觸發(fā)信號的兩端則分別與每只晶閘管和二極管的觸發(fā)極G和控制極 K相連。
所述的移相觸發(fā)控制電路由控制電源單^;、同步信號單元、給定信號單 ^!、壓頻轉(zhuǎn)換單元、調(diào)節(jié)控制單元、定時單^￡、觸發(fā)與隔離單元組成。
所述的反并聯(lián)晶閘管和反并聯(lián)二極管兩端并聯(lián)阻容吸收回路。
根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，由于將三 相降壓變壓器二次側(cè)的每一相分出兩個獨(dú)立的抽頭，并在其每一相的兩個 抽頭組的兩端分別連接一組反并聯(lián)晶閘管、反并聯(lián)二極管或者是反并聯(lián)二 極管-晶閘管組件；因此使實(shí)際運(yùn)行中的上述元器件受到的電壓和電流的沖 擊降到較低的可承受程度，克服了目前高電壓、大電流晶閘管器件需通過 串并聯(lián)解決的技術(shù)難點(diǎn)，無疑會對提高器件的使用壽命以及保證整個系統(tǒng) 的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是十分有利的。


圖l為本發(fā)明的電氣原理圖2為本發(fā)明的另一電氣原理圖3為本發(fā)明的平面布局示意圖；圖4為移相觸發(fā)控制電路的另一個實(shí)施例的工作框圖5為移相觸發(fā)控制電路的原理圖;
圖6為現(xiàn)有高壓電動機(jī)軟起動裝置的電器原理圖。
圖中各圖號的構(gòu)件名稱為l-三相降壓變壓器；2-晶閘管2.1 二極管； 3-移相觸發(fā)控制電路；3.1-控制電源單元；3.2-同步信號單元；3.3-給定信號 單元；3.4-CPU控制單元；3.5-觸發(fā)與隔離單元；3.6-壓頻轉(zhuǎn)換單元；3.7-調(diào) 節(jié)控制單元；3.8-定時單元；3"相序檢測單元;4-阻容吸收回路；5-柜體。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例，并進(jìn)一步闡述本發(fā)明r 圖1 -圖2是本發(fā)明的兩個實(shí)施例示意圖，其中圖1給出的是在降壓變 壓器二次側(cè)每兩根抽頭上設(shè)置的分別為反并聯(lián)晶閘管和反并聯(lián)二極管組合 方式；而附圖2給出的則是反并聯(lián)二極管-晶閘管組合方式。
這種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)由一只三相條壓變壓器1 、六只晶閘管、 六個二極管及移相觸發(fā)控制電路3和柜體5組成，三相降壓變壓器1、晶閘 管、二極管及移相觸發(fā)單元3安裝在一個柜體內(nèi)，如果容量大，三相降壓 變壓器1則在柜體外單獨(dú)安裝。三相變壓器1為降壓變壓器，其一次側(cè)的 每相一端與工頻電網(wǎng)相連，另一端直接與電動機(jī)M定子繞組相連，其二次 惻每組繞組的兩端直接與一組反并聯(lián)晶閘管和一組反并聯(lián)二極管并聯(lián)，每 組反并聯(lián)晶閘管由兩只晶閘管組成，每組反并聯(lián)二極管也由兩個二極管組 成。附圖1中給出的三相降壓變壓器的三相接線分別以此與三組反并聯(lián)晶 閘管、反并聯(lián)二極管相匹配，也可以將這種組合改為反并聯(lián)二極管、反并聯(lián)晶閘管的排序形式組合。
附圖2給出的則是另外一種組合形式，在這種組合方式中，降壓變壓器 二次側(cè)每組繞組分出的抽頭的兩端直接連接著由一個二極管和一個晶閘管 組成的反并聯(lián)二極管-晶閘管組件，共計也是六個二極管和六個晶閘管組成。
移相觸發(fā)控制電路3的每組觸發(fā)信號的兩端分別與每只晶閘管的觸發(fā) 極G和控制極K相連;所述的移相觸發(fā)控制電路3由控制電源單元3.K 同步信號單元3，2、給定信號單元3.3、 CPU控制單元3.4、觸發(fā)與隔離單元 3.5組成。
圖3是本發(fā)明組成構(gòu)件的一個平面布局示意圖；圖4給出的是移相觸發(fā) 控制電路的另一個實(shí)施例的框圖，其中的移相觸發(fā)控制電路3由控制電源 單元3.K同步信號單元32、給定信號單元3J、壓頻轉(zhuǎn)換單元3.6、調(diào)節(jié) 控制單元3.7、定時單元3.8、觸發(fā)與隔離單元3.5組成另外的實(shí)施例；所述 的反并聯(lián)晶閘管兩端并聯(lián)阻容吸收回路4。對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、原理、效 果作進(jìn)一步的說明如下三相降壓變壓器1安裝在柜體5的下部，上面安 裝的晶閘管2與三相降壓變壓器1之間通過母線電連接；阻容吸收回路4 與晶閘管2就近安裝且并聯(lián)電連接，也可以安裝在變壓器1的二次側(cè)相關(guān) 端子之間；移相觸發(fā)控制電路3安裝在柜體1內(nèi)上部的控制板上，并且與 晶閘管2之間電連接；晶閘管2的開斷或?qū)〞r間處于ms級，起動開始時， 以其中一相為例，VT1、 VT2均截止，三相降壓變壓器1處于近似開路狀 態(tài)， 一次側(cè)因?yàn)榇嬖谳^大的勵磁阻抗而使電機(jī)M端電壓較低，起到了降壓 作用；由于變壓器不論怎么連接,其電壓、匝數(shù)與電流間的 Ul/U2=nl/n2=I2/Il的基本特性不會改變。在起動過程中，在一個周波(20ms)內(nèi)，如當(dāng)變壓器二次側(cè)出現(xiàn)正向電壓時，如同一相內(nèi)VT1經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通，而 當(dāng)變壓器的二次側(cè)出現(xiàn)反向電壓時，VT1截止一次側(cè)勵磁阻抗逐漸增大抑 制電機(jī)端電壓，但很快VT2經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通，進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。另外兩相也按同 樣的規(guī)律進(jìn)行控制，使電動機(jī)回路的起動電流也得以平滑穩(wěn)定，在起動回 路不需另加(電抗器)電感進(jìn)行平波。
如圖5所示的一種觸發(fā)移相控制電路3由同步信號單元3.2采集的三相 同步信號一路進(jìn)入邏輯控制單元3.7作為晶閘管控制的基準(zhǔn)，另一路送入相 序檢測單元3.9進(jìn)行主電源的相序檢測，以保證觸發(fā)信號的順序正常;給定 信號單元3.3產(chǎn)生與起動特性相應(yīng)的控制信號，經(jīng)過壓頻轉(zhuǎn)換單元3.6進(jìn)行 電壓頻率信號轉(zhuǎn)換，發(fā)出變頻信號送進(jìn)邏輯控制單元3.7;定時單元3.8通 過振蕩和計數(shù)電路提供觸發(fā)脈沖的各種參數(shù)并送到邏輯控制單元3.7，如脈 寬寬度、數(shù)量、雙脈沖間的間隔等。各種信號經(jīng)邏輯控制單元3.7綜合處理 后產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號，經(jīng)過觸發(fā)脈沖驅(qū)動單元3.5放大處理后送出六路觸發(fā) 脈沖信號到晶閘管2的相應(yīng)觸發(fā)控制端G、 K上，從而控制晶閘管2的工 作狀態(tài)。電源回路3.1提供控制板的正常工作電源。通過觸發(fā)移相控制電路 3進(jìn)行移相控制，在30° 180°的觸發(fā)角范圍內(nèi)改變晶閘管的導(dǎo)通角，就 可調(diào)節(jié)在一個周波內(nèi)三相降壓變壓器2 —次側(cè)的平均阻抗，通過增大或減 少三相降壓變壓器2的阻抗特性來減少或增大電機(jī)的端電壓，從而達(dá)到給 電動機(jī)降壓平滑軟起動的目的。圖3實(shí)施例中的移相觸發(fā)控制電路3用CPU 控制單元3，4，所采用CPU芯片是8051系列，還可以是2051系列；而不 是圖4中的壓頻轉(zhuǎn)換單元3.6、調(diào)節(jié)控制單元3.7、定時單元3.8。
權(quán)利要求
1、一種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，主要由三相降壓變壓器、晶閘管、二極管及移相觸發(fā)控制電路和柜體組成；其特征在于所述的三相降壓變壓器其二次側(cè)的每一相分出兩個獨(dú)立的繞組抽頭，每繞組抽頭的兩端直接與一組反并聯(lián)晶閘管或反并聯(lián)二極管并聯(lián)，由此組成每相均搭配有兩個一組的晶閘管和二極管反并聯(lián)組合的降壓降流組合；所述的移相觸發(fā)控制電路的每組觸發(fā)信號的兩端則分別與每只晶閘管和二極管的觸發(fā)極G和控制極K相連。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，其特征在于: 所述的移相觸發(fā)控制電路由控制電源單元、同步信號單元、給定信號單元、 壓頻轉(zhuǎn)換單元、調(diào)節(jié)控制單元、定時單元、觸發(fā)與隔離單元^L成。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，其特征在于 所述的反并聯(lián)晶閘管和反并聯(lián)二極管兩端并聯(lián)阻容吸收回路。
全文摘要
本發(fā)明介紹的一種高壓電動機(jī)軟起動回路系統(tǒng)，主要由三相降壓變壓器、晶閘管、二極管及移相觸發(fā)控制電路和柜體組成；其特征在于所述的三相降壓變壓器其二次側(cè)的每一相分出兩個獨(dú)立的繞組抽頭，每繞組抽頭的兩端直接與一組反并聯(lián)晶閘管或反并聯(lián)二極管并聯(lián)，由此組成每相均搭配有兩個一組的晶閘管和二極管反并聯(lián)組合的降壓降流組合；所述的移相觸發(fā)控制電路的每組觸發(fā)信號的兩端則分別與每只晶閘管和二極管的觸發(fā)極G和控制極K相連。實(shí)際運(yùn)行中的上述元器件受到的電壓和電流的沖擊降到較低的可承受程度，無疑會對提高器件的使用壽命以及保證整個系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是十分有利的。
文檔編號H02P1/28GK101295951SQ200710039870
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者孫玉鴻, 趙凌祥, 陳建國 申請人:上海追日電氣有限公司