專利名稱：電機(jī)啟動控制系統(tǒng)和工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及電機(jī)啟動控制系統(tǒng)和工程機(jī)械。
技術(shù)背景 大功率交流電動機(jī)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如工程機(jī)械領(lǐng)域。在大負(fù)荷用電設(shè)備場所，大功率交流電動機(jī)的起動對供電電網(wǎng)電壓降的沖擊，容易影響電網(wǎng)上其它設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至影響本地設(shè)備的起動。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，一般所采用的降壓啟動方法有以下幾種自偶變壓器降壓啟動、轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動、軟啟動、以及常用的星一三角啟動
坐寸ο雖然上述幾種方法均能夠?qū)崿F(xiàn)降壓，但對這些目前常用的交流電動機(jī)起動方式進(jìn)行分析研究后，發(fā)現(xiàn)仍存在以下幾點(diǎn)的不足I、啟動控制元件的體積龐大，需要占用現(xiàn)場較大的空間，也不利于設(shè)備使用。2、在控制精度上也無法達(dá)到較高的精確度，影響控制結(jié)果。3、星一三角啟動這種方式在啟動時，對電網(wǎng)仍存在一定的沖擊，如果交流電機(jī)的功率增大，則其在啟動時對電網(wǎng)的沖擊也將增大。因此，需要一種新的電機(jī)啟動控制技術(shù)，能夠平穩(wěn)地啟動電機(jī)，避免對電網(wǎng)造成的沖擊。

實(shí)用新型內(nèi)容考慮到上述背景技術(shù)，本實(shí)用新型的一個目的是提供一種電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，可以平穩(wěn)啟動交流電機(jī)，降低電機(jī)啟動對電網(wǎng)的沖擊。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，包括控制單元、觸發(fā)單元和可控硅功率單元，其中，所述控制單元向所述觸發(fā)單元輸出電機(jī)啟動信號，所述觸發(fā)單元用于在接收到所述電機(jī)啟動信號時，向所述可控硅功率單元輸出觸發(fā)控制信號，所述可控硅功率單元用于在接收到所述觸發(fā)控制信號時向電機(jī)輸出從零逐漸升高至預(yù)定值的電壓。這樣，通過觸發(fā)單元的特殊觸發(fā)信號，就可以使可控硅功率單元輸出從零逐漸升高至預(yù)定值的電壓，從而使電機(jī)緩慢啟動，降低了對電網(wǎng)的沖擊，進(jìn)一步提高了控制電機(jī)啟動的精確度。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元包括三相移相觸發(fā)器。可控硅功率單元的移相觸發(fā)是對可控硅功率單元的導(dǎo)通角控制。在交流電壓的正、負(fù)半周都以一定的延遲角區(qū)觸發(fā)可控硅功率單元的導(dǎo)通，通過改變可控硅功率單元的導(dǎo)通角來達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元包括周波過零觸發(fā)器。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元包括三相移相/周波過零兩用型觸發(fā)器。[0016]優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)用于選擇三相移相方式或選擇周波過零方式調(diào)整功率。優(yōu)選地，所述控制單元為通用運(yùn)動控制器。優(yōu)選地，所述控制單元為可編程邏輯控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案能夠利用觸發(fā)單元和可控硅功率單元控制交流電機(jī)的啟動，并且能夠控制啟動時間和啟動電壓，使電機(jī)啟動更平穩(wěn)，減少對電網(wǎng)的沖擊；該電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，元器件簡單且體積小，不會占用太多空間，增加了工作靈活性；其次，去除了大功率交流接觸器，可以提高控制電機(jī)啟動的精確度。

圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)的示意圖；圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的觸發(fā)單元的觸發(fā)控制信號的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)的示意圖。如圖I所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，包括控制單元102、觸發(fā)單元104和可控硅功率單元106，其中，所述控制單元102用于向所述觸發(fā)單元104輸出電機(jī)啟動信號，所述觸發(fā)單元104用于在接收到所述電機(jī)啟動信號時，向所述可控硅功率單元106輸出觸發(fā)控制信號，所述可控硅功率單元106用于在接收到所述觸發(fā)控制信號時向電機(jī)108輸出從零逐漸升高至預(yù)定值的電壓。當(dāng)在輸出至電機(jī)108的電壓增大到所述預(yù)定值時，使該電機(jī)108工作在預(yù)定電壓下。這樣，通過觸發(fā)單元的特殊觸發(fā)信號，就可以使可控硅功率單元輸出從零逐漸升高至預(yù)定值的電壓，從而使電機(jī)緩慢啟動，降低了對電網(wǎng)的沖擊，進(jìn)一步提高了控制電機(jī)啟動的精度。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元104包括三相移相觸發(fā)器?？煽毓韫β蕟卧?06的移相觸發(fā)是對可控硅功率單元106的導(dǎo)通角控制。在交流電壓的正、負(fù)半周都以一定的延遲角區(qū)觸發(fā)可控硅功率單元106的導(dǎo)通，通過改變可控硅功率單元106的導(dǎo)通角來達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元104包括周波過零觸發(fā)器。可控硅功率單元過零觸發(fā)是對可控硅功率單元過零的通一斷控制。在可控硅功率單兀106導(dǎo)通時,交流電源與電機(jī)108接通,輸出若干個周波電壓后,可控娃功率單兀106被關(guān)斷，停止交流電壓輸出；經(jīng)過一定周波數(shù)后，再使可控硅功率單元106導(dǎo)通，如此重復(fù)進(jìn)行。通過改變導(dǎo)通時間對固定重復(fù)周期的比值，從而改變輸出電壓有效值的大小。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元104包括三相移相及周波過零兩用觸發(fā)器。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元104包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)用于選擇三相移相方式或選擇周波過零方式調(diào)整功率。該觸發(fā)單元104為兩用型觸發(fā)單元，根據(jù)實(shí)際需要選擇其中一種功能，例如如果所需功率大，則可以選擇移相觸發(fā)，如果需要對電網(wǎng)的諧波干擾小一些，則可以選擇周波過零觸發(fā)。如圖2所示，分別示出了三相移相觸發(fā)和周波過零觸發(fā)的信號控制方式，均可以實(shí)現(xiàn)控制可控硅功率單元輸出可變電壓。
當(dāng)需要電機(jī)108啟動時，由控制單元102輸出電機(jī)啟動信號至觸發(fā)單元104，觸發(fā)單元104發(fā)出控制可控硅功率單元106的信號，以驅(qū)動電機(jī)108啟動，其中，移相觸發(fā)單元發(fā)出控制移相角度從O度至90度的輸出信號，使得可控硅功率單元106的輸出電壓在0%到100%之間變化(如圖2所示)，即使得輸出電壓從ACOV逐步增加到AC380V，保證電機(jī)平穩(wěn)完成啟動過程，且能夠根據(jù)應(yīng)用需要，調(diào)整電機(jī)的啟動時間和啟動電壓。與星一三角啟動方式相比，無需大功率交流接觸器，進(jìn)一步提高了控制精確度。優(yōu)選地，所述可控硅功率單元106為二級可控硅、三級可控硅、四級可控硅中的任一種。所述控制單元102可以為任何控制單元，包括但不限于通用運(yùn)動控制器、可編程邏輯控制器。根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠利用觸發(fā)單元和可控硅功率單元控制交流電機(jī)的啟動，并且能夠控制啟動時間和啟動電壓，使電機(jī)啟動更平穩(wěn)，減少對電網(wǎng)的沖擊；該電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，元器件簡單且體積小，不會占用太多空間，增加了工作靈活性；其次，去除了大功率交流接觸器，可以提高控制電機(jī)啟動的精確度。根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，還提供了一種工程機(jī)械，包括如上述任一技術(shù)方案中所描述的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該理解，該工程機(jī)械包括但不限于起重機(jī)、泵車，根據(jù)本實(shí)用新型的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于需要使用電機(jī)的任何車輛。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制單元、觸發(fā)單元和可控硅功率單元; 其中，所述控制單元用于向所述觸發(fā)單元輸出電機(jī)啟動信號，所述觸發(fā)單元用于在接收到所述電機(jī)啟動信號時向所述可控硅功率單元輸出觸發(fā)控制信號，所述可控硅功率單元用于在接收到所述觸發(fā)控制信號時向電機(jī)輸出從零逐漸升高至預(yù)定值的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)單元包括三相移相觸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)單元包括周波過零觸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)單元包括三相移相/周波過零兩用型觸發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)單元包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)用于選擇三相移相方式或周波過零方式調(diào)整功率。
6.一種工程機(jī)械，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的電機(jī)啟動控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械為起重機(jī)或泵車。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電機(jī)啟動控制系統(tǒng)，包括控制單元、觸發(fā)單元和可控硅功率單元，其中，所述控制單元用于向所述觸發(fā)單元輸出電機(jī)啟動信號，所述觸發(fā)單元用于在接收到所述電機(jī)啟動信號時，向所述可控硅功率單元輸出觸發(fā)控制信號，所述可控硅功率單元用于在接收到所述觸發(fā)控制信號時向電機(jī)輸出從零逐漸升高至預(yù)定值的電壓。通過本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠平穩(wěn)啟動電機(jī)，降低大功率電機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊。本實(shí)用新型還提供了一種工程機(jī)械。
文檔編號H02P1/26GK202696517SQ20122023738
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者李兆龍, 徐建輝, 曾小群 申請人:三一重工股份有限公司