[发明专利]有级变频电机软启动方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三级变频大转矩的电机软启动方法，该方法用于交流电动机工频电源供电的情况下进行大转矩启动及在较重负载情况的安全启动。 

背景技术

在现有的交流电动机固态启动装置中，均采用双向晶闸管反并联相位控制降压启动，由于电动机的转矩与电压的平方成正比，因而启动转矩很小，冲击电流很大，一般只能控制在电动机额定电流4-6倍，负载稍重就容易出现堵转或启动不成功的现象。而采用现有的变频调速装置，则设备投资费用很高。 

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种跳波式有级变频无级调压电机软启动方法及装置，本发明可使启动转矩提高到传统降压电机软启动的十余倍，启动电流控制在二倍额定电流左右，成本仅为同类变频器的20％-25％。 

为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下： 

跳波式有级变频无级调压电机软启动方法：通过控制系统产生的触发信号，作用于接在电源和电动机之间的反并联晶闸管阀组，使其在设定频率下，按照设定的顺序，使反并联晶闸管阀组中的一对晶闸管导通，通过对晶闸管阀组的控制，以跳波的方式完成电动机从静止到全速的启动，来实现电动机转矩最大化，使电动机完成从静止到全速的启动； 

所述设定频率及顺序可以为：先通过1/2f的触发信号，在每个波形的四个半波中，有选择地跳除掉其中的三个，使加在电动机上的电压电流基波频率为工频的1/2，即为25Hz，电动机转速从1/4全速开始增加，实现电动机从12.5Hz-25Hz的启动；再通过工频触发信号，将所有的半波都加在电动机上，电动机的转速从1/2倍全速开始增加，实现从25Hz-50Hz的启动；所述选择地跳除掉方法为：来自控制装置的一簇六个触发信号，分三组接入执行机构中的阀组，每组同时有两个信号，相邻两组信号的启点彼此间隔为2/3倍的额定周期，以如下指定的顺序导通：第一阀组正向、第五阀组反向同时导通；第四阀组正向、第一阀组反向同时导通；第五阀组正向、第四阀组反向同时导通；使在其输出端的交流电压基波频率为额定频率的1/2； 

所述设定频率及顺序还可分为如下三步骤： 

步骤一：开启时通过1/4f的触发信号，在电源每个波形的八个半波，有选择地跳除掉其中的七个，使加在电动机上的电压基波频率为工频的1/4，即为12.5Hz，逐渐把电压增加到1/4额定电压，实现了电动机从0Hz-12.5Hz的启动； 

步骤二：通过1/2f的触发信号，在每个波形的四个半波中，有选择地跳除掉其中的三个，使加在电动机上的电压电流基波频率为工频的1/2，即为25Hz，电动机转速从1/4全速开始增加，实现电动机从12.5Hz-25Hz的启动； 

步骤三：通过工频触发信号，将所有的半波都加在电动机上，电动机的转速从1/2倍全速开始增加，实现从25Hz-50Hz的启动； 

所述选择地跳除掉方法可分为如下两步骤： 

步骤一：来自控制装置的一簇六个触发信号，分三组接入执行机构中的阀组，每组同时有两个信号，相邻两组信号的起点彼此间隔为4/3倍的额定周期，以如下指定的顺序导通：第一阀组SA正向、第三阀组反向同时导通；第二阀组正向、第一阀组反向同时导通；第三阀组正向、第二阀组反向同时导通；使在其输出端的交流电压基波频率为额定频率的1/4； 

步骤二：来自控制装置的一簇六个触发信号，分三组接入执行机构中的阀组，每组同时有两个信号，相邻两组信号的起点彼此间隔为2/3倍的额定周期，以如下指定的顺序导通：第一阀组正向、第五阀组反向同时导通；第四阀组正向、第一阀组反向同时导通；第五阀组正向、第四阀组反向同时导通；使在其输出端的交流电压基波频率为额定频率的1/2。 

有级变频无级调压电机软启动方法所用装置：包括执行机构及控制装置两部分，所述执行机构部分为由一组晶闸管构成的阀组结构，所述晶闸管两两一组，反并联方式连接在电源，和电动机之间；