[发明专利]水泵软启动装置的控制器

说明书

所属技术领域

本发明公开一种控制器，具体涉及一种水泵软启动装置的控制器，此装置是水泵软启动器的控制核心。

背景技术

电机软启动器如今已得到了广泛的应用，但传统的软启动器对普通电机的启动是有效的，但水泵系统的负载与其它工况不同，由于其带动的是流体，本身具有很大的惯性，若采用传统的降压启动的方式可将加速转矩大幅度降低，但水泵在启动接近尾声时产生的突升转矩仍会引起流体发生瞬间冲击。在软停车方面，线性斜坡降压软停方式不能有效的改善泵系统停机时的性能，常常引起电动机停止过程中转速不稳定，产生震荡，可能会对电机和叶轮造成影响，若启动频繁易造成损坏。

发明内容

本发明专利公开一种针对水泵软启动装置的控制器，它以传统晶闸管软启动的主电路结构为基础，通过转矩闭环控制来调节触发角度，按照水泵系统的特性曲线来控制电机的电磁转矩，使控制电机起停的电磁转矩与泵系统特性曲线相匹配，使水泵能够平稳起停，避免“水锤”现象的发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水泵软启动装置的控制器，它包括电压采样单元、电流采样单元、同步信号检测单元、DSP控制单元、触发脉冲单元和通信单元，所述的电压采样单元与DSP控制单元相连接，电流采样单元与DSP控制单元相连接，同步信号检测单元与DSP控制单元相连接，触发脉冲单元与DSP控制单元相连接，通信单元与DSP控制单元相连接；所述的电压采样单元、电流采样单元、同步信号检测单元、DSP控制单元、触发脉冲单元和通信单元全部安装于电路板上，电路板上安装有通信接口、电压信号接口和电流信号接口。

本装置还有其他特征

1、所述的电压采样单元包括电压比较器N4B电路连接电压比较器N4A电路，电压比较器N4A电路连接二极管V49，所述的电压采样单元一端连接电压信号接口，另外一端连接DSP控制单元，电压采样单元通过电压信号接口与水泵软启动装置的电压互感器连接。

2、所述的电流采样单元包括电压比较器N8B电路连接二极管V8，所述的电流采样单元一端连接电压信号接口，另外一端连接DSP控制单元，电流采样单元通过电流信号接口与水泵软启动装置的电流互感器连接。

3、所述的同步信号检测单元用来检测电流过零信号，由放大N11A电路分别连接窗口比较器ND5A电路和窗口比较器ND5B电路组成，所述的放大N11A电路由IC LM239构成，窗口比较器ND5A电路由第一IC LM393构成，窗口比较器ND5B电路由第二IC LM393构成。

4、所述的触发脉冲单元由IC74HC244构成。

5、所述的通信单元与通信接口相连接，通信单元由IC ADM2483构成。

6、所述的DSP控制单元，其特征在于由IC TMS320F2812构成。

它的控制策略是首先由反馈的电压和电流值运算出电磁转矩，再把它与给定值进行比较，得出差值，运算出需要调整的电压值，再转换为需要调整的触发角变化值，以此来控制电机转矩，要求控制电机启动时的电磁转矩按照泵特性曲线上升，即尽量使加速转矩保持在一个稳定的范围，而且数值不大，电磁转矩刚刚超过负载转矩即可。由于不存在转矩尖峰，电机从而得到了完全平滑的加速度，将系统中的水锤效应降至最低。同样水泵的停止过程是启动的逆过程，软启动器控制电机的减速，防止任何转矩突变，降低对系统的冲击。

将电磁转矩T_em近似为时间t的一次函数，故可设

T_em＝T₀+Kt

T₀为初始转矩，K为电磁转矩的上升斜率；

根据异步电机转子的转速公式：

n=60fp(1-s)]]>

得到转差率s的计算公式：