CN102739127A - 一种多台高压电机固态软起动装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多台高压电机固态软起动装置及其方法，其中软起动装置包括一个PLC控制器、两个软起动器、至少一个固态软起动开关、两个切换柜以及若干个输出柜；两个切换柜分别有两个输入端和两个输出端，固态软起动开关连接在高压母线与一个切换柜的输入端之间；两个软起动器连接在两个切换柜之间；若干个输出柜分为2组，每组输出柜的输入端与第二切换柜的其中一个输出端连接；PLC控制器分别与第一软起动器、第二软起动器、固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜连接。本发明对多台电机的起停操作进行优化控制，当一台固态软起动器故障时，电机的起停操作不会受任何影响，提高了可靠性，且维护工作量小。

Description

一种多台高压电机固态软起动装置及其方法

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其是多台高压电机的固态软起动控制装置及其方法。

背景技术

固态软起动器，亦称为可控硅电动机软起动器，它是一种集电动机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电动机控制装置。它不仅有效地解决了电动机起动过程中电流冲击和转矩冲击问题，还可以根据应用条件的不同设置其工作状态，有很强的灵活性和适应性。

随着现代工业的高速发展，目前在钢铁、水泥、化工等领域，很多生产线都采用多台同类电机对工艺负载进行拖动。一方面，由于工艺的相关性、继承性及一致性，生产线内部及生产线之间的多台高压电机都具有完全相同或接近的设计参数。目前的技术采用两种控制方案：①为每台电机配置一台软起动器，电机的起停由其对应的软起动器独立控制；②为多台电机配置一台软起动器，多台电机的起停由同一台软起动控制。对于第一种方案，配置简单方便，软起动器故障时，仅仅影响一台电机的使用，但成本高、维护工作量大。对于第二种方案，成本低、维护工作量小，但一旦软起动器发生严重故障时，多台电机的起动都将受到影响，可靠性较低。另一方面，由于工艺的复杂性、企业巨大的占地面积、及纵横交错的高低压电气网络而不可避免产生的强电磁干扰特点，采用常规的介质（如电缆）进行信号传输和控制，将导致以下不利影响：①传输距离受限；②电磁干扰严重、信号质量差；③电缆布线、施工工程量大；④对于多信号的远距离传输，材料成本大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷与不足，提供一种多台高压电机固态软起动装置，对多台电机的起停操作进行优化控制，当一台固态软起动器故障时，电机的起停操作不会受任何影响，提高了可靠性，且维护工作量小。

本发明的另一目的是提供基于上述固态软起动装置的多台电机固态软起动方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：本多台高压电机固态软起动装置，包括一个PLC控制器、第一软起动器、第二软起动器、至少一个固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及若干个输出柜；所述第一切换柜设有第一输出端、第二输出端和至少一个输入端，所述第二切换柜设有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述固态软起动开关连接在高压母线与第一切换柜的输入端之间；所述第一软起动器连接在第一切换柜的第一输出端与第二切换柜第一输入端之间，所述第二软起动器连接在第一切换柜的第二输出端与第二切换柜第二输入端之间；所述若干个输出柜分为2组，每组输出柜的输入端与第二切换柜的其中一个输出端连接；PLC控制器分别与第一软起动器、第二软起动器、固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜连接。

所述第一切换柜设有第一输入端和第二输入端；所述固态软起动开关有2个，为第一固态软起动开关和第二固态软起动开关，第一固态软起动开关连接在第一高压母线与第一切换柜的第一输入端之间，第二固态软起动开关连接在第二高压母线与第一切换柜的第二输入端之间。

所述第一切换柜包括隔离开关K00、隔离开关K01和隔离开关K02，隔离开关K01的两端分别引出第一切换柜的第一输入端和第一输出端，隔离开关K02的两端分别引出第一切换柜的第二输入端和第二输出端，隔离开关K00连接在第一切换柜的第一输入端与第二输入端之间。

所述固态软起动开关为断路器。

所述第二切换柜包括隔离开关K03、隔离开关K04和隔离开关K05，隔离开关K03的两端分别引出第二切换柜的第一输入端和第一输出端，隔离开关K04的两端分别引出第二切换柜的第二输入端和第二输出端，隔离开关K05连接在第二切换柜的第一输出端与第二输出端之间。

所述输出柜包括相串联的隔离开关和高压真空接触器。

本发明基于所述固态软起动装置的多台高压电机固态软起动方法中，所述PLC控制器采用循环扫描方式对第一软起动器、第二软起动器、固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜进行检测，得到外部输入信号，并对外部输入信号进行加工处理，再依据处理结果进行控制，在每次循环中，按先后顺序依次执行状态监控、闭锁逻辑、软起动控制和软停机控制四个阶段，其中：

在状态监控阶段，PLC控制器对外部输入信号进行滤波处理并送入数据存储区；

在闭锁逻辑阶段，PLC控制器将所述数据存储区的数据进行组合逻辑处理和判断，并向固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜的动作回路输出允许动作条件信号；

在软起动控制阶段，PLC控制器判断数据存储区是否接收到有效的电机起动指令信号，如果未接收到有效的电机起动指令信号，则转到软停机控制阶段；如果接收到有效的电机起动指令信号，则按照时序逻辑的方法通过第一软起动器或第二软起动器对相应电机进行软起动控制；

在软停机控制阶段，PLC控制器判断数据存储区是否接收到有效的电机停机指令信号，如果未接收到有效的电机停机指令信号，则返回状态监控阶段；如果接收到有效的电机停机指令信号，则按照时序逻辑的方法通过第一软起动器或第二软起动器对相应电机进行软停机控制。

若将本发明应用在有2N台高压电机负载的环境中，则本发明可包括2N+2个高压断路器QF、两个固态软起动器、两个切换柜、2N个输出柜和一个PLC控制器。其中：

所述的2N+2个高压断路器QF，包括断路器QF10、断路器QF11、断路器QF12、......、断路器QF1N，以及断路器QF20、断路器QF21、断路器QF22、……、断路器QF2N。断路器QF10的上端口连接系统高压母线一，下端口连接第一切换柜的输入端A；断路器QF20的上端口连接系统高压母线二，下端口连接第一切换柜的输入端B；断路器QF11、断路器QF12、……、断路器QF1N的一端连接系统高压母线一，另一端分别连接输出柜11、输出柜12、……、输出柜1N的输出端；断路器QF21、断路器QF22、……、断路器QF2N的一端连接系统高压母线二，另一端分别连接输出柜21、输出柜22、……、输出柜2N的输出端。

所述的两个固态软起动器，软起动器A的输入端接第一切换柜的输出端A，软起动器A的输出端接第二切换柜的输入端A；软起动器B的输入端接第一切换柜的输出端B，软起动器B的输出端接第二切换柜的输入端B。

所述的两个切换柜中，第一切换柜有两个输入端、两个输出端，内部包括隔离开关K00、隔离开关K01和隔离开关K02，隔离开关K00的一端与隔离开关K01的上端口相连后引至柜体输入端A，隔离开关K00的另一端与隔离开关K02的上端口相连后引至柜体输入端B，隔离开关K01的下端口引至柜体输出端A，隔离开关K02的下端口引至柜体输出端B。第二切换柜有两个输入端、两个输出端，内部包括隔离开关K03、隔离开关K04和隔离开关K05，隔离开关K03的上端口引至柜体输入端A，隔离开关K04的上端口引至柜体输出入B，隔离开关K05的一端与隔离开关K03的下端口相连后引至柜体输出端A，隔离开关K05的另一端与隔离开关K04的下端口相连后引至柜体输出端B。

所述的2N个输出柜，每个输出柜有一个输入端和一个输出端，输出柜11包括隔离开关K11和高压真空接触器KM11，隔离开关K11的上端口作为柜体的输入端，隔离开关K11的下端口与高压真空接触器KM11的上端口相连，高压真空接触器KM11的下端口作为柜体的输出端；输出柜12包括隔离开关K12和高压真空接触器KM12，隔离开关K12的上端口作为柜体的输入端，隔离开关K12的下端口与高压真空接触器KM12的上端口相连，高压真空接触器KM12的下端口作为柜体的输出端；……；输出柜1N包括隔离开关K1N和高压真空接触器KM1N，隔离开关K1N的上端口作为柜体的输入端，隔离开关K1N的下端口与高压真空接触器KM1N的上端口相连，高压真空接触器KM1N的下端口作为柜体的输出端；输出柜21包括隔离开关K21和高压真空接触器KM21，隔离开关K21的上端口作为柜体的输入端，隔离开关K21的下端口与高压真空接触器KM21的上端口相连，高压真空接触器KM21的下端口作为柜体的输出端；输出柜22包括隔离开关K22和高压真空接触器KM22，隔离开关K22的上端口作为柜体的输入端，隔离开关K22的下端口与高压真空接触器KM22的上端口相连，高压真空接触器KM22的下端口作为柜体的输出端；……，输出柜2N包括隔离开关K2N和高压真空接触器KM2N，隔离开关K2N的上端口作为柜体的输入端，隔离开关K2N的下端口与高压真空接触器KM2N的上端口相连，高压真空接触器KM2N的下端口作为柜体的输出端。

输出柜11、输出柜12、……、输出柜1N的输入端接至公共母线铜排一，该母线铜排与第二切换柜的输出端A相连，输出柜11、输出柜12、……、输出柜1N的输出端分别连接电机11、电机12、……、电机1N；输出柜21、输出柜22、……、输出柜2N的输入端接至公共母线铜排一，该母线铜排与第二切换柜的输出端B相连，输出柜21、输出柜22、……、输出柜2N的输出端分别连接电机21、电机22、……、电机2N。

所述的PLC控制器作为本技术方案的控制核心，由输入部件和输出部件构成。输入部件采集2N+2个高压断路器QF的合闸、分闸的信号和位置信号；和2N个输出柜的高压真空接触器KM的合闸、分闸信号和位置信号，以及隔离开关K的位置信号；和两台切换柜隔离开关K的位置信号，两台软起动器的运行状态、故障状态信号；PLC控制器对所采集的信号进行处理后，由输出部件向2N+2个高压断路器QF的合闸、分闸的线圈回路；和2N个输出柜的高压真空接触器KM的合闸、分闸的线圈回路，以及隔离开关的电磁锁线圈回路输出控制指令，控制断路器合闸或分闸，控制高压真空接触器的合闸或分闸，控制隔离开关的闭合或开启；输出部件还向两台软起动器输出启动、停机控制指令。

本发明的工作原理是：正常情况下，隔离开关K00、隔离开关K05处于分闸位置，其它隔离开关K处于合闸位置，固态软起动器A控制电机11至电机1N这N台电机的起停操作，固态软起动器B控制电机21至电机2N这N台电机的起停操作。当固态软起动器A发生严重故障而不能使用时，将隔离开关K03、隔离开关K01分闸，从而可以对固态软起动器A进行检修，同时将隔离开关K00、隔离开关K05合闸，固态软起动器B控制电机11至电机1N、电机22至电机2N，这2N台电机的起停操作。当固态软起动器B发生严重故障而不能使用时，将隔离开关K04、隔离开关K02分闸，从而可以对固态软起动器B进行检修，同时将隔离开关K00、隔离开关K05合闸，固态软起动器A控制电机11至电机1N、电机22至电机2N，这2N台电机的起停操作。无论软起动器正常或者是故障情况下，高压断路器QF10始终作为电机11至电机1N这N台电机的固态软起动高压电源，高压断路器QF20始终作为电机21至电机2N这N台电机的固态软起动高压电源，从而保证高压母线与高压电机的严格对应控制。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

①结构合理，功能完善，成本较低。

②互为备用，一台软起动器故障时，不影响电机正常起动。

③母线电源清晰，不存在交叉供电风险，即高压母线Ⅰ上的高压断路器QF10不能起动电机21、电机22、电机2N，高压母线Ⅱ上的高压断路器QF20不能起动电机11、电机12、电机1N。对于单高压母线的情况，可以摘除隔离开关K00，而代之以高压母排，使用一个高压断路器QF对软起动器供电即可。

④易于扩展，当电机负载增加或减少时，只需对应增加或减少输出柜、高压断路器QF柜即可。

⑤检修方便。当任一软起动器故障时，只需断开软起动器的输入侧和输出侧隔离开关，形成明显高压断点，即可对故障软起动器进行检修，而不影响电机的正常使用。

⑥采用Profibus-DP光纤通讯，传输距离远、速度快，支持远程的监控操作；抗干扰能力强；布线施工量小。

附图说明

图1示出本发明实施例的软起动装置系统主结线示意图；

图2示出软起动器正常情况下，电机的起动原理图；

图3示出软起动器故障情况下，电机的起动原理图；

图4示出软起动器故障情况下，电机的停机原理图；

图5示出本发明实施例的光纤通纤原理图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例（N=3），对本发明所提出的多台高压电机固态软起动装置的技术方案，进行清楚和完整的描述。

实施例

参见图1，本发明多台电机固态软起动装置，包括八个高压断路器QF、十二个隔离开关K、六个高压真空接触器KM、两个固态软起动器、一个PLC控制器、一个Profibus-DP通讯模块及一个光纤连接模块。

如图1所示，断路器QF11、QF12、QF13的一端连接系统高压母线I，另一端分别连接电机M11、M12、M13；断路器QF10的上端口连接系统高压母线I，下端口连接隔离开关K01的上端口；断路器QF21、QF22、QF23的一端连接系统高压母线Ⅱ，另一端分别连接电机M21、M22、M23；断路器QF20的上端口连接系统高压母线Ⅱ，下端口连接隔离开关K02的上端口。

如图1所示，隔离开关K11的下端口连接电机M11，上端口连接高压真空接触器KM11的下端口；隔离开关K12的下端口连接电机M12，上端口连接高压真空接触器KM12的下端口；隔离开关K13的下端口连接电机M13，上端口连接高压真空接触器KM13的下端口；隔离开关K21的下端口连接电机M21，上端口连接高压真空接触器KM21的下端口；隔离开关K22的下端口连接电机M22，上端口连接高压真空接触器KM22的下端口；隔离开关K23的下端口连接电机M23，上端口连接高压真空接触器KM23的下端口；隔离开关K00的一端连接隔离开关K01的上端口，另一端连接隔离开关K02的上端口；隔离开关K04的上端口连接软起动器B的输出端，下端口连接输出母线Ⅱ；隔离开关K03的上端口一端连接软起动器A的输出端，下端口连接输出母线I；隔离开关K05的一端连接输出母线I，另一端连接输出母线Ⅱ；隔离开关K01的上端口连接断路器QF10的下端口，下端口连接软起动器A的输入端；隔离开关K02的上端口连接断路器QF20的下端口，下端口连接软起动器B的输入端。

如图1所示，KM11、KM12、KM13的上端口连接至输出母线I，下端口分别连接隔离开关K11、K12、K13的上端口；KM21、KM22、KM23的上端口连接至输出母线I，下端口分别连接隔离开关K21、K22、K23的上端口。

如图1所示，软起动器A输入端接隔离开关K02的下端口，输出端接隔离开关K04的上端口；软起动器B输入端接隔离开关K01的下端口，输出端接隔离开关K03的上端口。

本发明的技术方案采用的PLC为S7-300系列，配置有一个Probus-DP通讯模块CP342-5，光纤连接模块采用西门子的OLM模块，支持与主站系统的独立交互光纤通信。

PLC控制器作为本技术方案的控制核心，其软件程序包括状态监控、闭锁逻辑、软起动控制、软停机控制、通讯处理等部分。状态监测部分采集隔离开关K、高压真空接触器KM、高压断路器QF的位置状态及软起动器的运行、故障等信息作为后续部分功能的依据。闭锁逻辑部分用于对高压断路器QF、隔离开关K、真空接触器的合分闸操作进行限定，以保证人身安全、设备安全，同时实现高压断路器QF、隔离开关K及真空接触器的有秩序控制。软起动控制部分用于对各台电机的起动进行控制。软停机控制部分用于对各台电机的停机过程进行控制，通讯处理部分，用于实现与外部设备的信息发送与接收交换，通讯方式为Profibus-DP，客户方可以从主站侧监测和控制本发明软起动装置。

PLC采用循环扫描方式对外部数据进行检测、加工处理、控制、通信。在每次循环中，按先后顺序依次执行状态监控、闭锁逻辑、软起动控制、软停机控制、通信处理五大部分。在状态监控阶段，PLC对外部输入信号进行滤波处理并送入指定的数据存储区M；在闭锁逻辑阶段，PLC将以上数据存储区M数据进行组合逻辑处理和判断，并向固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜的断路器、接触器、隔离开关输出允许动作条件信号，这些输出信号在PLC外部通过电气导线的方式串联接入断路器、接触器、隔离开关的动作回路；在软起动控制阶段，PLC判断数据存储区M是否接收到有效的电机起动指令信号，如果未接收到有效的电机起动指令信号，则跳过本阶段，执行下一流程，转入软停机控制阶段；如果接收到有效的电机起动指令信号，则按照时序逻辑的方法通过第一软起动器或第二软起动器对相应电机进行软起动控制；在软停机控制阶段，PLC判断数据存储区M是否接收到有效的电机停机指令信号，如果未接收到有效的电机停机指令信号，则跳过本阶段，执行下一流程，转入状态监控阶段；如果接收到有效的电机停机指令信号，则按照时序逻辑的方法通过第一软起动器或第二软起动器对相应电机进行软停机控制；在通信处理部分，PLC将前面四个阶段的有效数据打包，然后传送到Profibus-DP通讯模块转换为电信号，继而通过光纤连接模块转换为光信号输出给客户方。

下面将按照PLC控制器的控制原理，结合图2-4，对本发明的控制过程分五部分作出描述：

一、状态监控

PLC控制器的数字量输入模块通过导线采集真空接触器、断路器QF的辅助常开节点信号、安装在隔离开关K上的行程开关信号、软起动器的运行及停机状态。PLC控制器的数字量输出模块通过导线输出各个真空接触器、断路器QF的合分闸指令，同时分别向软起动器输出指令信息。

在客户侧主站能够测量到断路器QF位置的条件下，一种比较好的方案是，断路器QF的位置信号通过光纤由主站发送给软起动装置，这样可节省一定数量的电缆。

二、闭锁逻辑

对于高压设备而言，根据“电气五防”的要求，应防止带负荷分、合隔离开关K，防止误发误合断路器QF、隔离开关、接触器。本发明实施例遵循“电气五防”的要求，对隔离开关K、断路器QF、接触器采取闭锁处理，保证设备和人身安全。如图2所示，常规情况下，隔离开关K11~K13、K21~K23处于合闸位置，仅在检修时断开；接触器KM11~KM13、KM21~KM23处于断开位置，仅在软起动过程中，由PLC控制其合闸（也可手动操作）。在PLC程序中，对隔离开关K11~K13、K21~K23设置以下闭锁功能：即隔离开关K输入侧真空接触器处于合闸位置时，隔离开关K不能操作，隔离开关K输入侧真空接触器处于分闸位置时，隔离开关K允许操作。隔离开关K00~K02的闭锁功能遵循“输入端、输出端不带高压”的原则。

此外，为避免交叉供电和主回线形成环流，本技术方案的PLC控制器额外设置以下闭锁逻辑：①QF10、QF20、K00中任何两个在合闸位置时，另一个不能合闸。②K00、K01、K02中任何两个在合闸位置时，另一个不能合闸。③K04、K03、K05中任何两个在合闸位置时，另一个不能合闸。④K05在合闸位置时，接触器KM11~KM23中任何一个在合闸位置时，其它接触器不能合闸。⑤K05在分闸位置时，接触器KM11~KM13中任何一个在合闸位置时，其它接触器不能合闸。⑥K05在分闸位置时，接触器KM21~KM23中任何一个在合闸位置时，其它接触器不能合闸。

三、软起动控制

对于各电机负载的软起动控制，区分为软起动器正常情况下的软起动控制，以及一台软起动器故障后的软起动控制。

首先，简单地介绍软起动器正常情况下的软起动控制方案。如图2所示，隔离开关K00、K05处于分闸位置，其它隔离开关K处于合闸位置，PLC判断隔离开关K00、K05的都为分闸状态，从而指定固态软起动器A控制M11~M13三台电机的软起动操作，固态软起动器B控制M21~M23三台电机的软起动操作。

以软起动器A为例，如图2所示，合闸高压断路器QF10，执行电机启动指令，PLC根据不同的电机启动指令，控制输出柜的高压真空接触器KM合闸，然后软起动器A以较大起始触发角导通，以设定步长变化触发角，从而控制电机M11从零开始加速，当M11转速接近额定转速时，软起动器A输出旁路合闸指令信号，PLC根据记忆的启动指令信息，自动控制对应电机的旁路侧高压断路器QF自动合闸，然后使电机对应的输出柜真空接触器分闸，从而电机M11转入工频运行，起动完毕。

其次，简单地介绍一台软起动器故障后（以软起动器A故障为例）的软起动控制方案。隔离开关K03、K01处于分闸位置，从而可以对固态软起动器A进行检修，同时将隔离开关K00、隔离开关K05合闸，PLC判断隔离开关K00、K05都为合闸状态、隔离开关K03、K01为分闸位置，从而指定固态软起动器A控制M11~M13、M21~M23这六台电机的软起动操作。

如图3所示，合闸高压断路器QF10，执行电机启动指令，PLC根据不同的电机启动指令，控制输出柜的高压真空接触器KM合闸，然后软起动器B以较大起始触发角导通，以设定步长变化触发角，从而控制电机从零开始加速，当电机转速接近额定转速时，软起动器B输出旁路合闸指令信号，PLC根据记忆的启动指令信息，自动控制对应电机的旁路侧高压断路器QF自动合闸，然后使电机对应的输出柜真空接触器分闸，从而电机转入工频运行，起动完毕。

四、软停机控制

对于各电机负载的软停机控制，区分为软起动器正常情况下的软停机控制，以及一台软起动器故障后的软停机控制。

PLC判断隔离开关K00、K05处于分闸位置，从而指定固态软起动器A控制M11~M13三台电机的起停操作，固态软起动器B控制M21~M23三台电机的起停操作；PLC判断隔离开关K00、K05处于合闸位置，隔离开关K03、K01处于分闸位置，从而指定固态软起动器A控制M11~M13、M21~M23六台电机的软停机操作。

如图4，示出了软起动器A故障情况下，电机的停机原理图。合闸高压断路器QF10，执行电机停机指令，PLC根据不同的电机停机指令，控制输出柜的高压真空接触器KM合闸，然后控制对应电机的旁路侧高压断路器QF自动分闸，接着软起动器B以较小起始触发角导通，以设定步长变化触发角，从而控制电机逐渐降速，当电机转速接近零时，软起动器输出“输出分闸指令”信号，PLC根据记忆的分闸指令信息，自动使电机对应的输出柜真空接触器分闸，从而实现了电机的停机。

五、通讯处理

本发明提供的多台高压电机固态软起动装置采用Profibus-DP通讯方式，以光纤作为通信介质，实施方案如图5所示。在用户侧安装Profibus-DP通讯模块如CP342-5，和光纤连接模块如OLM/G11，作为Profibus-DP通讯的主站接口，在软起动器装置侧安装Profibus-DP通讯模块CP342-5，和光纤连接模块OLM/G11，作为Profibus-DP通讯的从站接口。通过STEP-7组态软件，在主站及从站侧分别配置网络的通讯数据、主从站地址、通讯速率等数据。

本发明的提供的多台高压电机固态软起动装置的有益效果是，对于具有多个高压母线的多个电机，不仅可以满足各电机的独立控制，而且当其中一台软起动器出现故障时，电机的起停操作不会受任何影响。

需要说明的是，本发明的实施例所涉及到的多台高压电机固态软起动装置，除包括实施例中所涉及的器件之外，还包括本领域技术人员所公知的其他器件，为了突出本发明的思想，因此，在本发明的实施例中只对涉及本发明的思想的器件进行描述，对固态软起动器中所公知的其他器件不加赘述。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质和原理下所作的修改、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多台高压电机固态软起动装置，其特征在于：包括一个PLC控制器、第一软起动器、第二软起动器、至少一个固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及若干个输出柜；所述第一切换柜设有第一输出端、第二输出端和至少一个输入端，所述第二切换柜设有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述固态软起动开关连接在高压母线与第一切换柜的输入端之间；所述第一软起动器连接在第一切换柜的第一输出端与第二切换柜第一输入端之间，所述第二软起动器连接在第一切换柜的第二输出端与第二切换柜第二输入端之间；所述若干个输出柜分为2组，每组输出柜的输入端与第二切换柜的其中一个输出端连接；PLC控制器分别与第一软起动器、第二软起动器、固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜连接。

2.根据权利要求1所述的多台高压电机固态软起动装置，其特征在于：所述第一切换柜设有第一输入端和第二输入端；所述固态软起动开关有2个，为第一固态软起动开关和第二固态软起动开关，第一固态软起动开关连接在第一高压母线与第一切换柜的第一输入端之间，第二固态软起动开关连接在第二高压母线与第一切换柜的第二输入端之间。

3.根据权利要求2所述的多台高压电机固态软起动装置，其特征在于：所述第一切换柜包括隔离开关K00、隔离开关K01和隔离开关K02，隔离开关K01的两端分别引出第一切换柜的第一输入端和第一输出端，隔离开关K02的两端分别引出第一切换柜的第二输入端和第二输出端，隔离开关K00连接在第一切换柜的第一输入端与第二输入端之间。

4.根据权利要求1所述的多台高压电机固态软起动装置，其特征在于：所述固态软起动开关为断路器。

5.根据权利要求1所述的多台高压电机固态软起动装置，其特征在于：所述第二切换柜包括隔离开关K03、隔离开关K04和隔离开关K05，隔离开关K03的两端分别引出第二切换柜的第一输入端和第一输出端，隔离开关K04的两端分别引出第二切换柜的第二输入端和第二输出端，隔离开关K05连接在第二切换柜的第一输出端与第二输出端之间。

6.根据权利要求1所述的多台高压电机固态软起动装置，其特征在于：所述输出柜包括相串联的隔离开关和高压真空接触器。

7.基于权利要求1所述固态软起动装置的多台高压电机固态软起动方法，其特征在于，所述PLC控制器采用循环扫描方式对第一软起动器、第二软起动器、固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜进行检测，得到外部输入信号，并对外部输入信号进行加工处理，再依据处理结果进行控制，在每次循环中，按先后顺序依次执行状态监控、闭锁逻辑、软起动控制和软停机控制四个阶段，其中：

在状态监控阶段，PLC控制器对外部输入信号进行滤波处理并送入数据存储区；

在闭锁逻辑阶段，PLC控制器将所述数据存储区的数据进行组合逻辑处理和判断，并向固态软起动开关、第一切换柜、第二切换柜以及输出柜的动作回路输出允许动作条件信号；

在软起动控制阶段，PLC控制器判断数据存储区是否接收到有效的电机起动指令信号，如果未接收到有效的电机起动指令信号，则转到软停机控制阶段；如果接收到有效的电机起动指令信号，则按照时序逻辑的方法通过第一软起动器或第二软起动器对相应电机进行软起动控制；

在软停机控制阶段，PLC控制器判断数据存储区是否接收到有效的电机停机指令信号，如果未接收到有效的电机停机指令信号，则返回状态监控阶段；如果接收到有效的电机停机指令信号，则按照时序逻辑的方法通过第一软起动器或第二软起动器对相应电机进行软停机控制。

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