一種無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置，主回路采用傳統晶閘管軟起動的主回路結構；主回路控制電路中的電壓同步信號采集電路、電壓采樣電路分別連接在主回路電源輸入端與DSC控制器之間，電流采樣電路、電流過零檢測電路分別連接在主回路電源輸出端與DSC控制器之間；高頻恒流觸發單元連接在主回路各晶閘管控制端與DSC控制器之間。本實用新型專利技術的有益效果：本裝置減小了起動沖擊和起動電流，提高了起轉矩，可使電機在重載或滿載下平滑起動。由于離散變頻軟起動采用傳統晶閘管軟起動的主回路結構，只改變了晶閘管觸發的控制方法，所以成本沒有增加，然而在性能上明顯優于傳統的晶閘管軟起動，實現了近似于變頻器的軟起動性能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

Discrete frequency conversion soft starting device without speed sensor

The utility model discloses a discrete variable frequency speed sensorless soft start device, structure of the main circuit of the main circuit uses the traditional thyristor soft start; voltage synchronization signal acquisition circuit, the voltage of main circuit control circuit sampling circuit are respectively connected between the main circuit power input and the DSC controller, current sampling circuit, current the zero crossing detection circuit are respectively connected between the output terminal of the power supply main circuit and DSC controller; high frequency constant current trigger unit is connected between the main circuit of the thyristor control terminal and DSC controller. The utility model has the advantages that the starting impulse and the starting current are reduced, the starting torque is increased, and the motor can be started smoothly under heavy load or full load. The main circuit structure of discrete frequency soft starting with traditional thyristor soft starter, only changed the trigger control method of thyristor, so the cost is not increased, but the thyristor in performance is better than the traditional tube soft start, realize the soft starting performance is similar to the frequency converter.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電動機起動
，具體涉及一種交流感應電動機離散變頻軟起動裝置，是一種特別適用電動機重載起動的軟起動裝置。
技術介紹
軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機起動裝置，國外稱為Soft Statrer0目前，交流感應電動機軟起動裝置有自耦變壓器、水電阻、可控電抗器、磁飽和電抗器、固態軟起動器、變頻器等。變頻器更多的是用在調速場合，成本比較高且控制復雜，對于不需要調速且頻繁起動的的場合，顯然性價比太低。固態軟起動器控制性能最好，應用最普遍，逐漸取代了傳統的軟起動裝置，它是根據晶閘管調壓原理，通過調節晶閘管的觸發角，控制其導通時間，使輸出電壓由小至大逐漸上升，直到電源電壓，從而減小了起動電流的沖擊。然而，降壓起動的一個很大缺點是起動電磁轉矩的跌落。電機的起動轉矩與所加的定子側端電壓的平方成正比，減小電壓就會嚴重降低起動轉矩，使得電機帶重載起動困難。所以降壓起動只適合空載起或輕載起動，對于需要重載或滿載起動的電機并不適用。在實際應用中，很大一部分電機是要求能帶重載甚至滿載起動，如起重機、粉碎機、球磨機、皮帶傳送機等，在這種情況下，采用直接起動方式會產生很大的危害:a、對生產機械造成沖擊；b、會造成過大的起動電流對電網的沖擊；c、不受控的起動在過載或低電壓時會導致大型電動機起動失敗。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種在起動過程中逐步提高電壓的同時，相應地將頻率由低至高上升到電網頻率，來提高起動轉矩、降低起動電流的離散變頻軟起動裝置，同時引入無速度傳感器，保證各分頻段切換平滑，起動平穩。一種無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置，包括連接在電源與電動機之間的三相電壓互感器，三相反并聯晶閘管，三相電流互感器構成的主回路及主回路控制電路，所述主回路采用傳統晶閘管軟起動的主回路結構；所述主回路控制電路包括電壓同步信號采集電路、電壓采樣電路、高頻恒流觸發單元、電流過零檢測電路、DSC控制器、電流采樣電路；其中所述電壓同步信號采集電路、所述電壓采樣電路分別連接在所述主回路電源輸入端與所述DSC控制器之間，所述電流采樣電路、所述電流過零檢測電路分別連接在所述主回路電源輸出端與所述DSC控制器之間；所述高頻恒流觸發單元連接在所述主回路各晶閘管控制端與所述DSC控制器之間。本技術的有益效果:本裝置給出了一種實用的離散變頻軟起動方式來解決晶閘管軟起動不能實現三相鼠籠式異步電動機重載起動的問題。實現了真正的平滑升頻軟起動，減小了起動沖擊和起動電流，提高了起轉矩，可使電機在重載或滿載下平滑起動。由于離散變頻軟起動采用傳統晶閘管軟起動的主回路結構，只改變了晶閘管觸發的控制方法，所以成本沒有增加，然而在性能上明顯優于傳統的晶閘管軟起動，實現了近似于變頻器的軟起動性能。附圖說明圖1為本技術的系統結構示意圖；圖2是本技術的電壓同步信號采集電路原理圖；圖3是本技術的電壓采樣電路原理圖；圖4是本技術的電流采樣電路原理圖；圖5是本技術的電流過零檢測電路原理圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。本技術無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置，包括連接在電源與電動機之間的三相電壓互感器1，三相反并聯晶閘管2，三相電流互感器3構成的主回路及主回路控制電路；主回路控制電路由DSC控制器9、電壓同步信號采集電路7、電流過零檢測電路6、電壓采樣電路8、電流采樣電路10及高頻恒流觸發單元5 ;其中電壓同步信號采集電路7、電壓采樣電路8分別連接在主回路電源輸入端與DSC控制器9之間，電流采樣電路10、電流過零檢測電路6分別連接在主回路電源輸出端與DSC控制器9之間；高頻恒流觸發單元5連接在主回路各晶閘管控制端與DSC控制器9之間。電流過零檢測電路6由電壓互感器、二極管橋式整流電路和隔離光耦構成。電壓同步信號采集電路7由電壓互感器、二級運放芯片及外圍元器件組成的放大電路、比較器及外圍元器件組成的比較電路、與門、施密特觸發器構成。電壓采樣電路8由電壓互感器、二級運放芯片及外圍元器件組成的放大電路構成。電流采樣電路10由電流互感器、二級運放芯片及外圍元器件組成的放大電路、二極管、電容、電阻構成。本技術所述一種無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置中的變頻方式是按照f/N的方式進行頻段劃分，其中f為電網頻率，電網頻率為50HZ，理論N可取1，2，3...50自然數，本技術中選取了 50HZ(N = 1),25HZ(N = 2),16.7HZ(N = 3),12.5HZ(N = 4)，7.14HZ(N= 7),5HZ(N= 10),3.85HZ(N= 13)七個頻段完成離散變頻起動方式，本技術中的調壓方式是根據當前頻率包含的波頭數而進行斬波調壓控制，保證各分頻段轉矩的最大化，并通過檢測電機相電流和續流角的變化，保證電機在接近各頻段的額定轉速時，切換到下一頻段。實施例1:結合圖1，本技術無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置，包括由電動機4、三相電壓互感器1、三相反并聯晶閘管2、三相電流互感器3、電壓同步信號采集電路7、電壓采樣電路8、高頻恒流觸發單元5、電流過零檢測電路6、DSC控制器9、電流采樣電路10、液晶顯示器11、單片機12、鍵盤13。三相交流電經經三相電壓互感器I分別與三相反并聯晶閘管2的三個輸入端、電壓同步信號采集電路7、電壓采樣電路8相連接，三相反并聯晶閘管2的三個輸出端通過三相電流互感器3分別與電動機4的三個輸入端連接，電壓同步信號采集電路7的信號輸出端連接DSC控制器9的一個電壓信號過零檢測輸入端，電壓采樣電路8的信號輸出端連接DSC控制器9的另一個電壓信號檢測輸入端，電流過零檢測電路6的信號輸出端連接DSC控制器9的一個電流信號過零檢測輸入端，電流采樣電路10的信號輸出端連接DSC控制器9的另一個電流信號檢測輸入端，DSC控制器9的控制信號輸出端連接高頻恒流觸發單元5的信號輸入端，高頻恒流觸發單元5的信號輸出端連接三相反并聯晶閘管2的控制信號輸入端，DSC控制器9的數據輸入輸出端連接單片機12的數據輸出輸入端，單片機12的顯示信號輸出端連接液晶顯示器11的信號輸入端，鍵盤13的信號輸出端連接單片機12的信號輸入端。實施例2:結合圖2-圖5，本技術主要包括主回路及主回路控制電路，主回路由三相電壓互感器1、三相反并聯晶閘管2、三相電流互感器3構成，通過控制主回路中的雙向晶閘管的導通來實現改變加載在電機端的電壓和頻率。主回路控制電路包括電壓同步信號采集電路7、電壓采樣電路8、高頻恒流觸發單元5、電流過零檢測電路6、DSC控制器9、電流采樣電路10。如圖2所示，電壓同步信號采集電路將電壓互感器二次側交流信號調理成方波信號，作為觸發脈沖對應的每個分頻周期的基準時刻；如圖3所示，電壓采樣電路將電壓互感器二次側輸出電壓信號調理至O 5V供DSC控制器采集；如圖4所示，電流采樣電路將電流互感器二次側輸出信號調理至O 5V供DSC控制器采集；如圖5所示，電流過零檢測電路是通過檢測晶閘管管壓降信號，并通過電壓互感器、橋式整流和隔離光耦，輸出一定頻率的方波信號。DSC控制器9輸出驅動控制脈沖，電壓采樣電路8跟蹤輸入電壓的幅值大小，電流采樣電路本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無速度傳感器的離散變頻軟起動裝置，包括連接在電源與電動機之間的三相電壓互感器，三相反并聯晶閘管，三相電流互感器構成的主回路及主回路控制電路，其特征在于，所述主回路采用傳統晶閘管軟起動的主回路結構；所述主回路控制電路包括電壓同步信號采集電路、電壓采樣電路、高頻恒流觸發單元、電流過零檢測電路、DSC控制器、電流采樣電路；其中所述電壓同步信號采集電路、所述電壓采樣電路分別連接在所述主回路電源輸入端與所述DSC控制器之間，所述電流采樣電路、所述電流過零檢測電路分別連接在所述主回路電源輸出端與所述DSC控制器之間；所述高頻恒流觸發單元連接在所述主回路各晶閘管控制端與所述DSC控制器之間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鵬，王怡華，程世國，寧國云，
申請(專利權)人：大禹電氣科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：