本發(fā)明涉及軟啟動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軟啟動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

破碎機(jī)專用三相異步電機(jī)的直接啟動(dòng)電流約為額定電流的10倍，而啟動(dòng)電流過大容易導(dǎo)致電氣設(shè)備線路老化，進(jìn)而導(dǎo)致電器問題頻發(fā)。此外，過大的啟動(dòng)電流還會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊，影響電網(wǎng)供電質(zhì)量。

現(xiàn)有技術(shù)中通常是在主回路中增加與電機(jī)功率相匹配的標(biāo)準(zhǔn)變頻器以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，且還需要增加相應(yīng)的控制回路來完成電機(jī)從變頻方式到工頻方式的切換從而滿足破碎機(jī)的使用要求。這種軟啟動(dòng)方案雖然可以對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)電流進(jìn)行有效抑制，但將標(biāo)準(zhǔn)變頻器和相應(yīng)的控制回路分散地布設(shè)到開關(guān)柜中將會(huì)占用開關(guān)柜中較大的區(qū)域，從而迫使開關(guān)柜的體積增大，進(jìn)而需要提供更大的安裝空間/場(chǎng)地以供開關(guān)柜的放置。

鑒于此，目前急需一種啟動(dòng)電流小、集成度高、體積小、且能夠?qū)㈦姍C(jī)由變頻方式切換為工頻方式的軟啟動(dòng)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種啟動(dòng)電流小、集成度高、體積小、且能夠?qū)㈦姍C(jī)由變頻方式切換為工頻方式的軟啟動(dòng)裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種軟啟動(dòng)裝置，該軟啟動(dòng)裝置電性連接在工頻電源與電機(jī)之間，所述軟啟動(dòng)裝置包括機(jī)箱及布設(shè)在所述機(jī)箱中的第一接觸器、第二接觸器、及變頻單元，所述機(jī)箱的容腔被劃分為相鄰的第一區(qū)域和第二區(qū)域，且所述第一接觸器和所述第二接觸器匹配設(shè)置在所述第一區(qū)域中，所述變頻單元設(shè)置在所述第二區(qū)域中，所述變頻單元的輸入側(cè)連接所述工頻電源，所述變頻單元的輸出側(cè)通過所述第一接觸器連接所述電機(jī)，所述電機(jī)通過所述第二接觸器連接所述工頻電源，且所述第一接觸器與所述第二接觸器電氣互鎖。

優(yōu)選地，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域沿所述機(jī)箱的長(zhǎng)度方向劃分而成，且所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的長(zhǎng)度與所述機(jī)箱的長(zhǎng)度相同。

優(yōu)選地，所述機(jī)箱包括底板以及圍合所述底板的第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板及第四側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第三側(cè)板相對(duì)，所述第二側(cè)板與所述第四側(cè)板相對(duì)，所述第二接觸器抵靠所述第四側(cè)板設(shè)置在所述底板上，所述第一接觸器布設(shè)在所述第二接觸器和所述第一側(cè)板之間。

優(yōu)選地，所述第一側(cè)板上對(duì)應(yīng)所述第一接觸器的位置處設(shè)置有出線接口，所述第三側(cè)板上對(duì)應(yīng)所述第二接觸器的位置處設(shè)置有入線接口，且所述第一接觸器的接線端子穿過所述出線接口并伸出所述機(jī)箱外，所述第二接觸器的接線端子穿過所述入線接口并伸出所述機(jī)箱外。

優(yōu)選地，所述第一區(qū)域中還設(shè)置有安裝板，所述安裝板固定在所述底板上，所述第一接觸器和第二接觸器固定在所述安裝板上。

優(yōu)選地，所述第二區(qū)域中還設(shè)置有用于固定所述變頻單元的支撐板，所述支撐板與所述底板、第一側(cè)板、第二側(cè)板及第三側(cè)板相圍合并形成散熱風(fēng)道，所述散熱風(fēng)道具有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口鄰近所述出線接口設(shè)置在所述第一側(cè)板上，所述出風(fēng)口鄰近所述入線接口設(shè)置在所述第三側(cè)板上。

優(yōu)選地，所述變頻單元至少包括整流單元、濾波單元、及逆變單元，所述支撐板包括板體及與所述板體相垂直的折彎邊，所述板體平行所述底板所在的平面，且所述板體與所述第一側(cè)板、第二側(cè)板、及第三側(cè)板相連接，所述折彎邊形成于所述板體遠(yuǎn)離所述第二側(cè)板的一端上，所述折彎邊與所述底板相連接且與所述第二側(cè)板相平行，所述整流單元設(shè)置在所述板體上靠近所述出風(fēng)口一側(cè)的位置處，所述濾波單元設(shè)置在所述板體上靠近所述進(jìn)風(fēng)口的一側(cè)的位置處，所述逆變單元設(shè)置在所述整流單元和所述濾波單元之間。

優(yōu)選地，所述濾波單元為電解電容，所述板體上設(shè)置有與所述電解電容相匹配的安裝孔，所述電解電容穿過所述安裝孔并置于所述散熱風(fēng)道中。

優(yōu)選地，所述第二區(qū)域中還設(shè)置有散熱器，所述散熱器匹配設(shè)置在散熱風(fēng)道中，且所述散熱器位于所述電解電容與所述出風(fēng)口之間。

優(yōu)選地，所述機(jī)箱內(nèi)還設(shè)置有風(fēng)扇組件，所述風(fēng)扇組件包括風(fēng)扇支架和風(fēng)扇，所述風(fēng)扇支架固定安裝在所述出風(fēng)口處，所述風(fēng)扇安裝在所述風(fēng)扇支架上。

本發(fā)明實(shí)施例的軟啟動(dòng)裝置通過將機(jī)箱的容腔被劃分為相鄰的第一區(qū)域和第二區(qū)域，且將第一接觸器和第二接觸器匹配設(shè)置在第一區(qū)域中，將變頻單元設(shè)置在第二區(qū)域中。藉由此設(shè)置，一方面啟動(dòng)時(shí)可通過變頻單元實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻啟動(dòng)從而減低啟動(dòng)電流，且當(dāng)電機(jī)到達(dá)額定功率后，通過控制第一接觸器斷開第二接觸器閉合，從而實(shí)現(xiàn)將電機(jī)從變頻方式切換為工頻方式以滿足電機(jī)的使用需求；另一方面通過將第一接觸器、第二接觸器、及變頻單元有序且集中地布設(shè)在機(jī)箱中以提高該軟啟動(dòng)裝置的集成度、減少該軟啟動(dòng)裝置的體積、進(jìn)而降低該軟啟動(dòng)裝置的生產(chǎn)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明第一實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種軟啟動(dòng)裝置的電氣原理圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種軟啟動(dòng)裝置的正視圖；

圖3是圖2中軟啟動(dòng)裝置去掉上蓋后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中軟啟動(dòng)裝置去掉底板后的另一個(gè)角度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參照?qǐng)D1至圖4所示，該軟啟動(dòng)裝置1電性連接在工頻電源與電機(jī)之間。其中，該工頻電源是頻率為50赫茲(Hz)的三相380V交流電源。電機(jī)為破碎機(jī)專用的三相異步電機(jī)。破碎機(jī)主要是靠沖擊力來完成破碎物料如石頭等作業(yè)的，以將體積較大的物料進(jìn)行破壞并粉碎。需要說明的是，破碎機(jī)的啟動(dòng)要求為空載啟動(dòng)，即啟動(dòng)時(shí)破碎機(jī)的破碎機(jī)腔中是沒有物料的。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)后并由低頻運(yùn)行調(diào)整至額定功率運(yùn)行后才可進(jìn)行帶載運(yùn)行，即電機(jī)到達(dá)額定功率后在破碎機(jī)的破碎機(jī)腔中添加物料并開始對(duì)物料進(jìn)行破碎。

該軟啟動(dòng)裝置1包括機(jī)箱10及布設(shè)在機(jī)箱10中的第一接觸器20、第二接觸器30、及變頻單元40。機(jī)箱10的容腔被劃分為相鄰的第一區(qū)域A和第二區(qū)域B，且第一接觸器20和第二接觸器30匹配設(shè)置在第一區(qū)域A中，變頻單元40設(shè)置在第二區(qū)域B中，變頻單元40的輸入側(cè)連接工頻電源，變頻單元40的輸出側(cè)通過第一接觸器20連接電機(jī)，電機(jī)通過第二接觸器30連接工頻電源，且第一接觸器20與第二接觸器30電氣互鎖。

具體地，該軟啟動(dòng)裝置1包括機(jī)箱10及匹配蓋合機(jī)箱10的上蓋11，且上蓋11上設(shè)置有參數(shù)設(shè)置區(qū)域C以供用戶操作。其中，參數(shù)設(shè)置區(qū)域C可通過提供按鍵或觸摸屏以供用戶進(jìn)行操作設(shè)置。該機(jī)箱10的容腔被劃分為相鄰的第一區(qū)域A和第二區(qū)域B。其中，第一區(qū)域A和第二區(qū)域B沿機(jī)箱10長(zhǎng)度方向劃分，且第一區(qū)域A和第二區(qū)域B的長(zhǎng)度與機(jī)箱10的長(zhǎng)度相同，以第一區(qū)域A中能夠匹配放置第一接觸器20和第二接觸器30且第二區(qū)域B能夠匹配放置變頻單元40并盡量減少占用空間為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一區(qū)域A和第二區(qū)域B非矩形區(qū)域。

其中，第一接觸器20連接在變頻單元40和電機(jī)之間，第二接觸器30連接電機(jī)和工頻電源之間。第一接觸器20和第二接觸器30均為交流接觸器，且第一接觸器20和第二接觸器30均應(yīng)根據(jù)電機(jī)的額定電流進(jìn)行選型。此外，第一接觸器20和第二接觸器30電氣互鎖，即當(dāng)?shù)谝唤佑|器20閉合時(shí)，第二接觸器30斷開，當(dāng)?shù)谝唤佑|器20斷開時(shí)，第二接觸器30閉合。

啟動(dòng)時(shí)，通過參數(shù)設(shè)置區(qū)域C輸入“運(yùn)行”指令以控制第一接觸器20閉合，第二接觸器30斷開，380V工頻電源供電給變頻單元40并由變頻單元40輸出低頻信號(hào)供給電機(jī)以使電機(jī)啟動(dòng)，變頻單元40逐漸調(diào)整變頻信號(hào)的頻率，當(dāng)變頻單元40輸出的變頻信號(hào)的頻率到達(dá)電機(jī)的額定頻率后，控制第一接觸器20斷開，第二接觸器30閉合，380V工頻電源直接供給電機(jī)從而將電機(jī)的由變頻運(yùn)行切換為工頻運(yùn)行。藉由變頻單元40控制電機(jī)進(jìn)行變頻啟動(dòng)可降低電機(jī)的啟動(dòng)電流，且能夠?qū)?dòng)電流限制為電流額定電流的1.5倍左右，且能夠控制電機(jī)由變頻方式自動(dòng)切換為工頻方式以滿足電機(jī)的使用需求。此外，該軟啟動(dòng)裝置1將第一接觸器20和第二接觸器30匹配設(shè)置在第一區(qū)域A中，變頻單元40設(shè)置在第二區(qū)域B中以實(shí)現(xiàn)將第一接觸器20、第二接觸器30、及變頻單元40有序且集中地放置在機(jī)箱10中，從而減少該軟啟動(dòng)裝置1的體積，相比現(xiàn)有技術(shù)中將標(biāo)準(zhǔn)變頻器及相關(guān)控制電路分散放置在開關(guān)柜中的結(jié)構(gòu)而言，本發(fā)明實(shí)施例中的軟啟動(dòng)裝置1具有集成度高、體積小、成本低的特點(diǎn)，其具有較高的市場(chǎng)推廣價(jià)值，并當(dāng)該軟啟動(dòng)裝置1放置在開關(guān)柜中使用時(shí)，其占用開關(guān)柜中的體積也將減小，進(jìn)而減小開關(guān)柜的體積。

優(yōu)選地，機(jī)箱10包括底板(圖中未標(biāo)注)以及圍合底板的第一側(cè)板101、第二側(cè)板102、第三側(cè)板103及第三側(cè)板104，第一側(cè)板101與第三側(cè)板103相對(duì)，第二側(cè)板102與第三側(cè)板104相對(duì)。在本發(fā)明實(shí)施例中，將第二接觸器30抵靠第三側(cè)板104設(shè)置在底板上，第一接觸器20布設(shè)在第二接觸器30和第一側(cè)板101之間，即第一接觸器20和第二接觸器30沿機(jī)箱10長(zhǎng)度方向并排設(shè)置在第一區(qū)域A中。可以理解地，該第一接觸器20與第二接觸器30的布設(shè)位置可以交換，即第一接觸器20可抵靠四側(cè)板設(shè)置在底板上，第二接觸器30可布設(shè)在第一接觸器20和第一側(cè)板101之間，此處不作限定。

第一區(qū)域A中還設(shè)置有安裝板50，安裝板50固定在底板上，第一接觸器20和第二接觸器30固定在安裝板50上。安裝時(shí)，可以先將安裝板50固定在底板上，然后將第一接觸器20和第二接觸器30通過螺釘固定在安裝板50上。

優(yōu)選地，第一側(cè)板101上對(duì)應(yīng)第一接觸器20的位置處設(shè)置有出線接口105，第三側(cè)板103上對(duì)應(yīng)第二接觸器30的位置處設(shè)置有入線接口(圖中未標(biāo)注)，且第一接觸器20的接線端子穿過出線接口105并伸出機(jī)箱10外，第二接觸器30的接線端子穿過入線接口并伸出機(jī)箱10外。

具體地，為了便于區(qū)分該軟啟動(dòng)裝置1的進(jìn)線和出線的位置，以實(shí)現(xiàn)該軟啟動(dòng)裝置1與工頻電源及電機(jī)的快速電連接，在本發(fā)明實(shí)施例中，在機(jī)箱10上設(shè)置有入線接口和出線接口105，該出線接口105設(shè)置在與第一接觸器20相對(duì)應(yīng)的第一側(cè)板101上，入線接口設(shè)置在與第二接觸器30相對(duì)應(yīng)的第三側(cè)板103上，且第一接觸器20的接線端子穿過出線接口105并伸出機(jī)箱10外，第二接觸器30的接線端子穿過入線接口并伸出機(jī)箱10外。通過該入線接口處的接線端子可快速將該軟啟動(dòng)裝置1與工頻電源進(jìn)行電連接，以及通過該出線接口105處的接線端子可快速將該軟啟動(dòng)裝置1與電機(jī)進(jìn)行電連接。此外，藉由機(jī)箱10上入線接口和出線接口105的設(shè)置，可將進(jìn)、出線進(jìn)行分離，從而避免進(jìn)、出線混雜在一起，減少電氣故障的發(fā)生幾率，且便于后續(xù)維護(hù)。

優(yōu)選地，第二區(qū)域B中還設(shè)置有用于固定變頻單元40的支撐板12。支撐板12與底板、第一側(cè)板101、第二側(cè)板102及第三側(cè)板103相圍合并形成散熱風(fēng)道，散熱風(fēng)道具有進(jìn)風(fēng)口106和出風(fēng)口(圖中未標(biāo)注)，進(jìn)風(fēng)口106鄰近出線接口105設(shè)置在第一側(cè)板101上，出風(fēng)口鄰近入線接口設(shè)置在第三側(cè)板103上。

具體地，支撐板12用于將變頻單元40固定在第二區(qū)域B中，并通過與底板、第一側(cè)板101、第二側(cè)板102及第三側(cè)板103相圍合并形成散熱風(fēng)道，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻單元40的散熱。

其中，變頻單元40至少包括整流單元401、濾波單元402、及逆變單元403。整流單元401用于將從工頻電源獲得的交流電換成直流電。整流單元401可選用二極管整流器或晶閘管整流器等。濾波單元402用于濾去整流單元401的輸出電壓中的紋波。濾波單元402一般由電抗元件組成，如可以為電容、電阻兩端并聯(lián)電容、電阻串聯(lián)電感、或由電容，電感組成的復(fù)式濾波電路等，在本發(fā)明實(shí)施例中，濾波單元402由四個(gè)電解電容構(gòu)成。逆變單元403用于將濾波單元402輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，且逆變單元403可選用半橋式逆變電路或全橋式逆變電路?？梢岳斫獾兀冾l單元40還可以包括控制單元、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元等，此處不作限定。其中，控制單元用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整流單元401的電壓控制、逆變單元403的開關(guān)控制、以及變頻方式切換為工頻方式的切換控制等，且該控制單元可選用單片機(jī)等實(shí)現(xiàn)相關(guān)控制。制動(dòng)單元應(yīng)用于電機(jī)負(fù)載比較大、制動(dòng)速度快的場(chǎng)合，制動(dòng)單元用于將電機(jī)所產(chǎn)生的再生電能通過制動(dòng)電阻消耗掉；驅(qū)動(dòng)單元用于將控制單元輸出的信號(hào)進(jìn)行放大以驅(qū)動(dòng)晶閘等器件的工作，且驅(qū)動(dòng)單元可以選用常用的驅(qū)動(dòng)芯片或驅(qū)動(dòng)放大電路等實(shí)現(xiàn)放大功能。

支撐板12優(yōu)選為鈑金件。在本發(fā)明實(shí)施例中，支撐板12包括板體120及與板體120相垂直的第一折彎邊121，板體120平行底板所在的平面，且板體120與第一側(cè)板101、第二側(cè)板102、及第三側(cè)板103相連接，第一折彎邊121形成于板體120遠(yuǎn)離第二側(cè)板102的一端上，且第一折彎邊121與底板相連接并與第二側(cè)板102相平行，控制單元與整流單元401并列設(shè)置在板體120上靠近出風(fēng)口一側(cè)的位置處，濾波單元402設(shè)置在板體120上靠近進(jìn)風(fēng)口106的一側(cè)的位置處，逆變單元403設(shè)置在整流單元401和濾波單元402之間。

可以理解地，支撐板12還可以包括第二折彎邊122，該第二折彎邊122與第一折彎邊121對(duì)稱設(shè)置在本體120的兩側(cè)。藉由此設(shè)置，將支撐板12匹配固定在第二區(qū)域B中后，該第二折彎邊122與第二側(cè)板102相貼合，且由底板、第一側(cè)板101上、第三側(cè)板103以及支撐板12相圍合以形成該散熱風(fēng)道。

板體120上設(shè)置有與電解電容相匹配的安裝孔(圖中未標(biāo)注)，每一個(gè)電解電容穿過對(duì)應(yīng)的安裝孔并置于散熱風(fēng)道中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波單元的散熱。

由于整流單元401和逆變單元403工作過程也將產(chǎn)生大量的熱量，為了防止因機(jī)箱10內(nèi)部溫度過高而影響機(jī)箱10內(nèi)工作器件的使用性能，在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選第二區(qū)域B中還設(shè)置有散熱器60，散熱器60匹配設(shè)置在散熱風(fēng)道中，且散熱器60位于電解電容與出風(fēng)口之間，即該散熱器60設(shè)置在板體120上與整流單元401和逆變單元403對(duì)應(yīng)的位置處。藉由該散熱器60的設(shè)置可滿足整流單元401和逆變單元403的散熱需求，從而為該軟啟動(dòng)裝置1的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

在本發(fā)明實(shí)施例中，機(jī)箱10內(nèi)還設(shè)置有風(fēng)扇組件70，風(fēng)扇組件70包括風(fēng)扇支架701和風(fēng)扇702，風(fēng)扇支架701固定安裝在出風(fēng)口處，風(fēng)扇702安裝在風(fēng)扇支架701上。為提高機(jī)箱10中的散熱速度，機(jī)箱10內(nèi)設(shè)置兩個(gè)相鄰的風(fēng)扇組件70，以加快散熱風(fēng)道中空氣的流動(dòng)速度，從而提高散熱效率。

以上為發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而非對(duì)發(fā)明做任何形式上的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上施以各種等同的更改和改進(jìn)，凡在權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的等同變化或修飾，均應(yīng)落入發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。