[实用新型]交流异步电机有级变频起动方法和控制器

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电机有级变频软起动方法和控制器。

背景技术

随着国内煤矿产量增大，运输设备的功率也大幅提高，为解决设备的起动问题，目前国内煤矿大都采用软起动设备，其中绝大多数是采用3组反并联（共6路）晶闸管斩波降压型软起动器，这种设备在斩波降压起动的同时也必然降低了起动转矩（起动转矩与电压的平方成正比），因此该起动方式在轻载或中型负载下起动可达到预期的起动效果，但对重载或超重载起动失效。为此出现了现有硬件基础上的“离散变频技术+软起”控制方式，由于只有6路晶闸管，所实现的低频（交交变频）脉动很大，对电动机及设备造成很大的转矩冲击，失去实用价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种交流异步电机有级变频起动方法、驱动12路晶闸管实现有级变频起动方法的控制器。

交流异步电机有级变频起动方法：

a.工频交流电调制成低频率起动电机，直至电机转速达到相应的频率；

b.提高工频交流电的调制频率起动电机，直至电机转速达到相应的频率；

c.重复b步骤，直至电机转速接近工频频率的1/2；

d.工频降压起动电机，直至电机转速达到额定转速。

上述方法的优选方案，工频交流电调制成12.5Hz，起动电动机，当电动机速度达到12.5Hz时将交流电调制成25Hz，起动电动机，当电动机速度达到25Hz时，调制成工频下的降压软起动，直至电机转速达到额定转速。

上述交流异步电机有级变频起动方法，电动机在低频下的起动转矩可达到标称起动转矩，且所需电压可适当降低，实现重载起动，随着电动机转速的增高其功率因数也相应提高，使后续的工频降压软起动阶段也能达到较高的转矩。

实现上述交流异步电机有级变频起动方法的控制器，包括：

微处理器，用于分析采样数据，实现输出变频触发信号和降压起动触发信号；

与微处理器连接的电源模块，用于为电路提供电源；

与微处理器连接的降压/隔离/放大/限幅/基准电平调整单元，用于采样模拟电路的电流、电压；

与微处理器连接的降压/过零检测/整形/隔离单元，用于接收同步信号；

与微处理器连接的显示单元，用于输出显示信号；

与微处理器连接的隔离/限幅/极性/转换单元，用于接收操作指令；

与微处理器连接的晶闸管触发驱动单元，用于输出驱动信号。

优选方案，降压/隔离/放大/限幅/基准电平调整单元连接微处理器的多路模拟量输入引脚，降压/过零检测/整形/隔离单元连接微处理器的多路电平变化中断输入引脚，显示单元连接微处理器的串行输出引脚，隔离/限幅/极性/转换单元连接微处理器的多路开关量输入引脚，有2个晶闸管触发驱动单元，晶闸管触发驱动单元连接微处理器的多路开关量输出引脚。

优选方案，还包括两组触发接口，每组触发接口连接6路晶闸管。

优选方案，晶闸管触发接口可以是变压器隔离式，采用变压器隔离模块隔离，可直接连接晶闸管，用于1140VAC及以下的场合；也可以是光电隔离式，用于1140VAC以上的场合，每路接口由多级分压电阻将每一路的触发脉冲电压分压后连接多个光电发送器，所述的光电发送器本身具有光纤插口，该光纤插口插接光纤将触发信号传输到由光电接收器组成的晶闸管触发模块进行触发。

实现电机有级变频起动方法的控制器，微处理器对各单元进行协调和控制，依据选定模式对1#组晶闸管和2#组晶闸管实施有效触发，实现12.5Hz、25Hz的变频触发以及工频斩波触发，12.5Hz、25Hz的变频由1#组晶闸管和2#组晶闸管共同工作（12路晶闸管全部运行）实现的，基本接近半波交交变频效果；工频斩波是由1#组晶闸管或2#组晶闸管单独工作（6路晶闸管运行）实现的。通过对12路晶闸管的有效协调触发，完成交流异步电动机的“有级变频+软起”起动，在降压低频起动时也能保持标称起动转矩，实现重载起动。

附图说明

图1为本发明的功能模块连接框图；

图2为本发明的变压器隔离型的触发接口电路图；

图3为本发明的光电隔离器型的触发接口SCR1电路图；

图4为本发明的光电隔离器型的触发接口SCR4电路图；

图5为本发明的微处理器的主程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：