[发明专利]一种固态软启动器电压斜坡控制模式下电流限幅控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态软启动器控制方法，具体涉及一种在电压控制模式下同时可进行电流限幅控制的方法。

背景技术

固态软启动器的控制常用有两种控制模式。其一为电压为目标的控制方式，称为电压斜坡控制模式，如图1所示，U₀为软启动器初始运行电压百分比，t_u为软启动过程中软启动器输出电压有效值上升时间，横坐标为控制时间轴，纵坐标为软启动器输出电压百分比，此方式为电压开环控制方式，在这种电压开环控制方式中电流是随着负载变化而变化的，电流完全处于不控状态。其二为电流为目标的控制方式，即电流闭环控制模式。与此接近的为转矩控制方式，这种控制方式是以电流的限制为控制目标的，电压是根据需要而定。一般的固态软启动器也分为这两种控制方式提供给用户选择应用。

传统的电压控制模式下的基于晶闸管控制的软启动器，其电压可以严格按照设定的升压时间进行0到380V的升压控制，电压相位控制可以保证电压的爬升和下降的时间，而此过程并不能对软启动器的输出电流进行限制，而晶闸管的耐受能力主要受散热条件限制，电流是晶闸管发热的主要因素。电压斜坡模式下电流的不受控提高了软启动器的损坏风险。基于晶闸管控制的软启动器是为半控型器件，SCR(可控硅))晶闸管不能可控关断，所以其保护功能不能及时的行使效用。所以这种控制模式下软启动器的可靠性大大降低。

传统的电流限幅工作模式下，由于为电流导向型控制，电压为非受控对象，其输出电压不能按照人为设定的时间要求进行升压爬升以及降压。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种固态软启动器电压斜坡控制模式下电流限幅控制方法，可以在基本满足按设定的升压时间及降压时间完成电压控制的条件下，在电流超过危险阀值时实施电流限幅控制。这种控制方式大大地提高了基于晶闸管控制的电机软启动器的安全性及可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种固态软启动器电压斜坡控制模式下电流限幅控制方法，其特征在于在基于晶闸管控制的固态软启动器的启动控制中，电压斜坡控制模式下采用限流控制；具体为：

电压斜坡控制模式下，当电流有效值小于电流限幅设定值时，按电压斜坡控

制方式进行升压控制，当电流有效值大于电流限幅设定值时，控制方法转入

电流限幅工作模式，限制电压的升压行动；其中，切换到电流限幅工作模式

和退出电流限幅工作模式下根据当前的瞬时工作电流有效值设定滞环比较的

方法进行工作模式的切换。

上述技术方案中，在限流工作模式过程完成重新进入电压斜坡工作模式后，重新调整升压速度，以使总体的升压时间满足设定的电压斜坡升压的时间设定值。

上述技术方案中，具体包括如下步骤：

Step1：开始电压斜坡控制模式；

Step2：根据初始电压设定值计算相应的初始相控角，得到相控输出实际电压；

Step3：根据设定的升压时间计算开始起动后任意某时刻实时的调制电压；

Step4：实时监测软启动器输出电流值；

Step5：判断Step4输出电流是否达到功能码设定的电流限制值；

Step6：如Step5到达电流限制值，则停止升压调制且输出调制电压定值，否

则返回重新开始Step3；

Step7：判断输出电流是否到达滞环下限值；

Step8：如到达滞环下限值，进行下一步，否则返回Step6重新执行；

Step9：根据升压设定的总时间和前阶段运行时间计算开始起动后任意某时刻

实时的调制电压，并持续升压；

Step10：升压达到最大电压值或电网电压有效值，则完成升压过程执行切换

旁路操作；否则返回Step4后重复依序执行。

相对于现有技术，本发明公开了一种在电压控制模式下同时可进行电流限幅控制的方法，其结合了电压斜坡控制以及电流闭环控制模式的优点，可以在基本满足按设定的升压时间及降压时间完成电压控制的条件下，在电流超过危险阀值时实施电流限幅控制。这种控制方式大大地提高了基于晶闸管控制的电机软启动器的安全性及可靠性。

附图说明

图1：常规软启动器中电压斜坡控制升压调制曲线；

图2：本发明所基于的软启动器主功率回路构成及其控制框图；

图3：本发明涉及的晶闸相位控制调压的原理图；