CN102545146A - 一种电机电源启动器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机电源启动器及其控制方法，包括微处理器、电压及电流同步检测单元、显示模块、存储器、触发信号控制单元、电压及电流采集模块、开入量采集单元，所述的电压及电流同步检测单元、电压及电流采集模块、开入量采集单元分别与微处理器的输入端连接，所述的微处理器的输出端分别与显示模块、触发信号控制单元相连接。采用上述结构和方法，本发明具有以下优点：1、该启动器通过平滑的升高端子电压，可以实现无冲击启动。可以最佳的保护电源系统以及电动机；2、减少和防止“水锤”效应；3、在泵站中，可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机电源启动器及其控制方法。
背景技术
现在传动工程中最长用的就是三相异步电动机。在许多场合，由于其启动特性，这些电机不可以直接连接电源系统。如果直接在线启动，将会产生电动机额定电流6倍的浪涌电流，该电流可以使供电系统和串联开关设备过载。如果直接启动，也会产生较高的峰值转矩，这种冲击不但对驱动电机有冲击，而且也会使机械装置受载。
电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种电机无冲击启动的电机电源启动器及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电机电源启动器，包括微处理器、电压及电流同步检测单元、显示模块、存储器、触发信号控制单元、电压及电流采集模块、开入量采集单元，所述的电压及电流同步检测单元、电压及电流采集模块、开入量采集单元分别与微处理器的输入端连接，所述的微处理器的输出端分别与显示模块、触发信号控制单元相连接。
所述的触发信号控制单元采用可控硅，所述的微处理器对可控硅的开启角度进行控制以实现触发信号控制。
所述的电压及电流采集模块将实时采集的进线电压、电流信号传送到微处理器，微处理器将信号处理后显示到显示模块上，当过压或过流时系统切断电源。
所述的微处理器与存储器相连接。
所述的存储器，用于记录数据，掉电时保持电流、电压的系数。
所述的微处理器的输出端连接有继电器输出单元，所述的微处理器通过对系统信息的运算，控制继电器输出系统运行状态、旁路状态、故障状态。
所述的微处理器与通讯模块连接。
所述的微处理器采用单片机，其型号为LPC2136。
一种电机电源启动器的控制方法，该方法包括以下步骤：
a)电压及电流采集模块将实时采集的进线电压、电流信号传送到微处理器，微处理器将信号处理后显示到显示模块上；
b)微处理器对可控硅的开启角度进行控制以实现触发信号控制，控制电压、电流逐渐增大或减小，并显示，当过压或过流时系统切断电源。
本发明采用上述结构和方法，具有以下优点：1、该启动器通过平滑的升高端子电压，可以实现无冲击启动。可以最佳的保护电源系统以及电动机；2、减少和防止“水锤”效应；3、在泵站中，可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明的逻辑结构框图；
图2为本发明中控制方法的初始化程序流程图；
图3为本发明中控制方法的主程序流程图；
图4为本发明中控制方法的中断程序软件流程图；
图5为本发明中控制方法的调压限流程序软件流程图；
图6为本发明中控制方法的故障处理流程的软件流程图；
在图1中，1、微处理器；2、电压及电流同步检测单元；3、显示模块；4、存储器；5、触发信号控制单元；6、电压及电流采集模块；7、开入量采集单元；8、继电器输出单元；9、通讯模块。
具体实施方式
如图1所示一种电机电源启动器，包括微处理器1、电压及电流同步检测单元2、显示模块3、存储器4、触发信号控制单元5、电压及电流采集模块6、开入量采集单元7，显示模块采用数码管。通过微处理器1对数码管驱动芯片ZLG7289B控制，可以将系统的电流值、电压值以及状态量等信息显示在面板上，4位数码管显示12个指示灯。电压及电流同步检测单元2、电压及电流采集模块6、开入量采集单元7分别与微处理器1的输入端连接，微处理器1的输出端分别与显示模块6、触发信号控制单元5相连接。触发信号控制单元5采用可控硅，微处理器1对可控硅的开启角度进行控制以实现触发信号控制。
电压及电流采集模块6将实时采集的进线电压、电流信号传送到微处理器1，微处理器1将信号处理后显示到显示模块6上，当过压或过流时系统切断电源。微处理器1与通讯模块9连接，通讯模块9执行遥控，遥信，遥控等功能。微处理器1与存储器4相连接。存储器4，用于记录数据，通过微处理器芯片LPC2136的I2C总线对存储器CAT24C256控制，可以掉电不易失保持电流、电压的系数，装置的设置参数等。
微处理器1的输出端连接有继电器输出单元8，微处理器1通过对系统信息的运算，控制继电器输出系统运行状态、旁路状态、故障状态。根据系统需要，要求实时采集进线的电压过零点，以及可控硅导通的角度，将此模拟信号转变成数字信号传送给微处理器LPC2136，进行软起，软停，以及其他的功能作为计算基础。系统将实时的线电压，线电流通过隔离，放大，滤波后经行AD转换，转变成能让数字量进行运算，将开入量信号以及按键信号通过隔离，滤波等技术手段输送给LPC2136进行运算。微处理器采用单片机，其型号为LPC2136。
一种电机电源启动器的控制方法，该方法包括以下步骤：
a)电压及电流采集模块将实时采集的进线电压、电流信号传送到微处理器，微处理器将信号处理后显示到显示模块上；
b)微处理器对可控硅的开启角度进行控制以实现触发信号控制，控制电压、电流逐渐增大或减小，并且当过压或过流时系统切断电源。
图2所示为初始化程序流程图；
在步骤200，流程开始，流程进入步骤201；
在步骤201，进行继电器开口定义，设置低电平，流程进入步骤202；
在步骤202，进行模数转换(AD)初始化，流程进入步骤203；
在步骤203，显示驱动初始化，流程进入步骤204，；
在步骤204，CAP捕获中断初始化，流程进入步骤205；
在步骤205，定时器初始化，流程进入步骤206；
在步骤206，存储器初始化，流程进入步骤207，；
在步骤207，通讯模块初始化，流程进入步骤208；
在步骤208，菜单初始化，流程进入步骤209；
在步骤209，进行主程序。
图3所示为主程序流程图；
在步骤100，流程开始，流程进入步骤101；
在步骤101，系统初始化，流程进入步骤102，；
在步骤102，判断系统是否中断，若判断为是，流程进入步骤103，若判断为否，流程进入步骤104，；
在步骤103，进行中断服务程序，流程进入步骤104；
在步骤104，判断是否按键，若判断为是，流程进入步骤105，若判断为否，流程返回步骤102；
在步骤105，进行按键服务程序。
图4所示为中断程序软件流程图；
在步骤300，流程开始，流程进入步骤301；
在步骤301，判断CAP捕获是否中断，若判断为是，流程进入步骤302，若判断为否，流程进入步骤303；
在步骤302，捕获中断程序，流程进入步骤309；
在步骤303，判断定时器是否中断，若判断为是，流程进入步骤304，若判断为否，流程进入步骤305；
在步骤304，进行定时器程序，流程进入步骤309；
在步骤305，判断是否12C中断，若判断为是，流程进入步骤306，若判断为否，流程进入步骤307；
在步骤306，进行12C程序，流程进入步骤309；
在步骤307，判断是否串口中断，若判断为是，进行串口程序，流程进入步骤308，若判断为否，流程进入步骤309；
在步骤308，进行串口程序，流程进入步骤309；
在步骤309，流程结束。
图5所示为调压限流程序软件流程图；
在步骤400，流程开始，流程进入步骤401；
在步骤401，保护现场，流程进入步骤402；
在步骤402，判断CAP捕获是否中断，若判断为是，流程进入步骤403，若判断为否，流程返回402；
在步骤403，读取计算器数据，流程进入步骤404，；
在步骤404，判断是否过流，若判断为是，流程进入步骤405，若判断为否，流程进入步骤406；
在步骤405，计算调压数据，流程进入步骤406；
在步骤406，发触发脉冲，流程进入步骤407；
在步骤407，恢复现场，流程进入步骤408；
在步骤408，流程返回。
图6所示为故障处理流程的软件流程图；
在步骤500，流程开始，流程进入步骤501；
在步骤501，保护现场，流程进入步骤502；
在步骤502，判断电压、电流是否越界，若判断为是，流程进入步骤507，若判断为否，流程进入步骤503；
在步骤503，判断是否过载，若判断为是，流程进入步骤507，若判断为否，流程进入步骤504，；
在步骤504，判断是否断相，若判断为是，流程进入步骤507，若判断为否，流程进入步骤505；
在步骤505，恢复现场，流程进入步骤506，
在步骤506，流程返回；
在步骤507，切断电源，流程进入步骤508；
在步骤508，发告警命令，流程进入步骤509；
在步骤509，锁定装置。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电机电源启动器，其特征在于：包括微处理器(1)、电压及电流同步检测单元(2)、显示模块(3)、存储器(4)、触发信号控制单元(5)、电压及电流采集模块(6)、开入量采集单元(7)，所述的电压及电流同步检测单元(2)、电压及电流采集模块(6)、开入量采集单元(7)分别与微处理器(1)的输入端连接，所述的微处理器(1)的输出端分别与显示模块(6)、触发信号控制单元(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的触发信号控制单元(5)采用可控硅，所述的微处理器(1)对可控硅的开启角度进行控制以实现触发信号控制。
3.根据权利要求1所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的电压及电流采集模块(6)将实时采集的进线电压、电流信号传送到微处理器(1)，微处理器(1)将信号处理后显示到显示模块(6)上，当过压或过流时系统切断电源。
4.根据权利要求1所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的微处理器(1)与存储器(4)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的存储器(4)，用于记录数据，掉电时保持电流、电压的系数。
6.根据权利要求1所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的微处理器(1)的输出端连接有继电器输出单元(8)，所述的微处理器(1)通过对系统信息的运算，控制继电器输出系统运行状态、旁路状态、故障状态。
7.根据权利要求1所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的微处理器(1)与通讯模块(9)连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种电机电源启动器，其特征在于：所述的微处理器采用单片机，其型号为LPC2136。
9.一种根据权利要求1所述的电机电源启动器的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a)电压及电流采集模块将实时采集的进线电压、电流信号传送到微处理器，微处理器将信号处理后显示到显示模块上；
b)微处理器对可控硅的开启角度进行控制以实现触发信号控制，控制电压、电流逐渐增大或减小，并且当过压或过流时系统切断电源。
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| CN103762559A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-30 | 安徽鑫龙电器股份有限公司 | 一种低压线路保护装置及其控制方法 |
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| CN201560960U (zh) * | 2009-11-23 | 2010-08-25 | 哈尔滨九洲电气股份有限公司 | 水泵软启动装置的控制器 |
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2011
- 2011-12-29 CN CN2011104529966A patent/CN102545146A/zh active Pending
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