專利名稱：交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器，屬發(fā)電機(jī)、電動機(jī)及變換器的控制類。
在公知技術(shù)中，交流電機(jī)的電子式起動器大多采用逐步升壓的方式起動的。例如中國專利ZL87101037.2中的電流取樣電路，未引入電流幅值的反饋，在起動時電流幅值不能控制，沖擊電流過大容易損壞晶閘管。
本實用新型的目的是提供一種起動時保持起動電流恒定，避免起動沖擊電流過大的保護(hù)晶閘管不易被損壞的交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的解決方案是交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器，具有電源插頭、外殼、與電機(jī)相連的接線柱和內(nèi)部控制線路，其內(nèi)部控制線路組成有電壓取樣電路、鋸齒波發(fā)生器、比較器、門電路、放大器、觸發(fā)器、電流取樣器、濾波器、電平調(diào)節(jié)器、可調(diào)反饋電路、晶閘管、高頻信號發(fā)生器、變壓器；由三相電源得電機(jī)電壓信號經(jīng)電壓取樣電路，鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生鋸齒波信號送到比較器，比較器輸出信號后與高頻信號發(fā)生器輸出的高頻脈沖信號在門電路混合后，經(jīng)放大器、觸發(fā)器到晶閘管；由變壓器副邊得電機(jī)電壓信號輸入到電流取樣器后分別接至濾波器和可調(diào)反饋電路，再雙雙進(jìn)入電平調(diào)節(jié)器，電平調(diào)節(jié)器輸出一直流電平至比較器；本實用新型的特殊之處是設(shè)計一個恒流軟起動器，它插接在電流取樣器和電平調(diào)節(jié)器之間，將交流電機(jī)的起動電流從電流取樣器取得作為恒流軟起動的控制信號，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c起動負(fù)載有關(guān)的直流電平信號送至電平調(diào)節(jié)器后與同步鋸齒波信號比較使電機(jī)起動電流為一恒定值。
恒流軟起動器由電阻R1、R2、R3、R4、電容C1和運(yùn)算放大器N1組成的反相電路，負(fù)載電阻R5、R6，以及由R8、R9、R10、電位器R7、電容C2和運(yùn)算放大器N2組成的恒流控制電路所組成，其輸入端R1與電流取樣器相接，其輸出端R10與電平調(diào)節(jié)器相接，由電流取樣器來的信號由經(jīng)反相電路反相后至負(fù)載電阻R5、R6至恒流控制電路輸出一個反映負(fù)載大小的直流電平信號。


圖1是本實用新型給出的具體實施例原理圖。
圖2是圖1實施例恒流軟起動器線路圖。
圖3是圖1實施例經(jīng)比較器的工作波形圖。
在圖1中，由變壓器(14)副邊產(chǎn)生一個反映電機(jī)工作電流的電壓信號，輸入電流取樣器(7)后得到一個反映電流幅值大小的信號，該信號輸入恒流軟起動器(13)中由電阻R1、R2、R3、R4、電容C1和運(yùn)算放大器N1組成的反相電路，見圖2。經(jīng)電阻R1、R2后產(chǎn)生一個電壓信號，輸入運(yùn)算放大器N1的反相輸入端，C1為濾波電容，有直流濾波作用，R4為反饋電阻，其與R1、R2一起可控制運(yùn)算放大器輸出電平的大小。該電平信號經(jīng)負(fù)載電阻R5、R6送至由電阻R8、R9、R10、電位器R7、電容C2和運(yùn)算放大器N2組成的恒流控制電路，接入運(yùn)算放大器N2的正相輸入端，R7、R8、R9一起組成一個減法電路，C2為濾波電容，調(diào)節(jié)電位器R7的大小，可調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器N2的輸出端信號，即可根據(jù)電機(jī)的起動電流幅值大小，設(shè)定、調(diào)節(jié)電位器R7、輸出能反映出負(fù)載大小的直流電平信號，該信號經(jīng)負(fù)載電阻R10送至電平調(diào)節(jié)器(9)后再送入比較器(3)。另，由電壓取樣電路(1)取得的同步電壓信號經(jīng)鋸齒波發(fā)生器(2)后產(chǎn)生同步鋸齒波信號，亦送入比較器(3)中與上述直流電平進(jìn)行比較，見圖3。比較后輸出信號即為觸發(fā)脈沖信號，當(dāng)起動負(fù)載增大時，電流幅值增大，反映該幅值的直流電平L向下移動，與同步鋸齒波形A比較，其陰影部分減少，這樣就得到一個直接與起動負(fù)載大小有關(guān)的脈沖信號，該脈沖信號與高頻脈沖信號發(fā)生器(12)產(chǎn)生的高頻信號經(jīng)門電路(4)后產(chǎn)生的高頻觸發(fā)脈沖再經(jīng)放大器(5)后推動觸發(fā)器(6)控制晶閘管(11)的導(dǎo)通角，從而改變了電機(jī)的工作電壓，保護(hù)晶閘管不易受損壞，并提高節(jié)電效果。
電機(jī)起動完畢后，電平調(diào)節(jié)器(9)根據(jù)輸入電平的大小，自動控制關(guān)閉恒流軟起動器(13)的輸入信號，不參與運(yùn)行狀態(tài)，打開濾波電路(8)、可調(diào)反饋電路(11)，可調(diào)整電動機(jī)在工作狀態(tài)下，在同一負(fù)載率以及不同負(fù)載率時的工作電壓，提高節(jié)電效果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型使電機(jī)在起動時引入了電流反饋，此為控制信號控制晶閘管的導(dǎo)通角，改變電機(jī)的工作電壓，達(dá)到節(jié)能的目的，且可根據(jù)電機(jī)負(fù)載情況預(yù)先調(diào)定電流反饋量，使電動機(jī)起動時為恒定電流起動，這樣可使電機(jī)根據(jù)負(fù)載特性及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性來設(shè)定電機(jī)的最佳起動過程。減少了電機(jī)起動沖擊電流，保護(hù)了晶閘管不易受損。
權(quán)利要求1一種交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器，具有電源插頭、外殼、與電機(jī)相連的接線柱和內(nèi)部控制線路，其內(nèi)部控制線路組成有電壓取樣電路(1)、鋸齒波發(fā)生器(2)、比較器(3)、門電路(4)、放大器(5)、觸發(fā)器(6)、電流取樣器(7)、濾波器(8)、電平調(diào)節(jié)器(9)、可調(diào)反饋電路(10)、晶閘管(11)、高頻信號發(fā)生器(12)、變壓器(14)，由三相電源得電機(jī)電壓信號經(jīng)電壓取樣電路(1)，鋸齒波發(fā)生器(2)送至比較器(3)，比較器(3)輸出信號后與高頻信號發(fā)生器(12)輸出的高頻脈沖信號在門電路(4)混合后，經(jīng)放大器(5)、觸發(fā)器(6)到晶閘管(11)；由變壓器(14)副邊得電機(jī)電壓信號輸入到電流取樣器(7)后分別接至濾波器(8)和可調(diào)反饋電路(10)，再雙雙進(jìn)入電平調(diào)節(jié)器(9)，電平調(diào)節(jié)器(9)輸出一直流電平至比較器(3)，其特征是該控制線路還具有一個恒流軟起動器(13)，它插接在電流取樣器(7)和電平調(diào)節(jié)器(9)之間，將交流電機(jī)的起動電流取得作為恒流軟起動的控制信號，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c起動負(fù)載有關(guān)的直流電平信號，且使電機(jī)起動電流為一恒定值。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器，其特征在于所述的恒流軟起動器(13)由電阻R1、R2、R3、R4、電容C1和運(yùn)算放大器N1組成的反相電路，負(fù)載電阻R5、R6，以及由R8、R9、R10、電位器R7、電容C2和運(yùn)算放大器N2組成的恒流控制電路所組成；其輸入端R1與電流取樣器(7)相接，其輸出端R10與電平調(diào)節(jié)器(9)相接。
專利摘要本實用新型涉及一種交流電機(jī)固態(tài)節(jié)能起動器，其特征在于設(shè)計一個恒流軟起動器。其由反相電路、負(fù)載電阻和恒流軟起動器組成。它插接在電流取樣器和電平調(diào)節(jié)器之間，將交流電機(jī)的起動電流從電流取樣器取得作為恒流軟起動的控制信號，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c起動負(fù)載有關(guān)的直流電平信號送至電平調(diào)節(jié)器后至比較器，輸出一個反映電機(jī)起動負(fù)載大小的電流信號，使電機(jī)的起動電流為一恒定值，且可根據(jù)負(fù)載特性來設(shè)定。該裝置減少了電機(jī)的起動沖擊電流，保護(hù)晶閘管不易受損，同時該裝置具有電機(jī)輕載節(jié)能之功能。
文檔編號H02P1/26GK2245304SQ9422482
公開日1997年1月15日 申請日期1994年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月8日
發(fā)明者許宏綱, 馬仁源, 孫貴林, 鄭學(xué)敏 申請人:上海宏港電氣節(jié)能技術(shù)研究所