CN103427725A

CN103427725A - 微机水电阻软起动控制装置

Info

Publication number: CN103427725A
Application number: CN2013103476640A
Authority: CN
Inventors: 任兆华; 刘文剑; 李新洲; 涂俊峰; 王怡华; 程世国
Original assignee: DAYU ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DAYU ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明公开了一种微机水电阻软起动控制装置，用于控制微机水电阻软起动装置中的水阻柜，所述微机水电阻软起动控制装置包括：拉线位移传感器和控制装置，所述拉线位移传感器电连接至所述控制装置，所述控制装置的三相电信号输入端电连接到三相进线上，所述拉线位移传感器的钢丝安装于所述水阻柜的导电活动导电极板上。本发明的微机水电阻软起动控制装置优化电机的起动，提高起动成功率，能有效的保护电机在起动和运行过程中可能出现的故障。

Description

微机水电阻软起动控制装置

技术领域

本发明涉及一种软起动领域，可用于但不限于额定电压3～110KV、额定功率200～20000KW的大、中型鼠笼式电动机、线绕电机或同步电动机的软起动与电动机的保护，广泛适用于建材、冶金、矿山、石油化工、电力、造纸、系统水利等行业。

背景技术

目前水电阻软起动主要是通过PLC控制电机起动，这种起动控制方式不能精确控制活动导电极板位置，通过几个限位开关确定极板位置；没有人机界面，现场电机起动时不能设定起动参数，电机起动、运行实时数据无法监测；因用到的中间继电器和限位开关多，线路复杂成本相对高，并且检修维护不方便；不具备电机保护功能；由于通过检测限位开关起动电机，没有电流和温度采集反馈功能，电机起动时不能使极板移动到最佳起动位置，起动效率和成功率低。

发明内容

本发明的目的是为了能够提供一种微机水电阻软起动控制装置。

一种微机水电阻软起动控制装置，用于控制微机水电阻软起动装置中的水阻柜，所述微机水电阻软起动控制装置包括：拉线位移传感器和控制装置，所述拉线位移传感器电连接至所述控制装置，所述控制装置的三相电信号输入端电连接到三相进线上，所述拉线位移传感器的钢丝安装于所述水阻柜的导电活动导电极板上。

本发明的有益效果：由于利用了数字化控制，因此起动时间、起动电流等根据起动电机负载的不同现场设置。如极板的初始位置总行程为100％，装置根据检测到的温度的大小自动将活动导电极板移动到设定的初始位置，自动调整极板的起动位置，在起动中根据反馈电流大小自动加速或停止活到导电极板移动，停止延时时间可以做到2至5次的延时停顿，优化电机的起动，提高起动成功率。微机电机保护功能能有效的保护电机在起动和运行过程中可能出现的故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明的实施例所提供的微机水电阻软起动整体系统图；

图2是本发明的实施例所提供的微机水电阻软起动控制装置控制原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本发明实施例所提供微机水电阻软起动整体系统图，本实施例的微机水电阻软起动装置包括开关柜、星点柜、水阻柜、电机(图1中以～M表示)等。所述开关柜电连接到电源(母排10KV)，所述星点柜电性接地，所述电机电连接在所述开关柜和所述星点柜之间，所述星点柜与所述水阻柜电连接，所述水阻柜包括微机水电阻软起动控制装置，所述微机水电阻软起动控制装置包括拉线位移传感器和控制装置，所述拉线位移传感器电连接至所述控制装置，所述控制装置的三相电信号输入端电连接到三相进线上，所述拉线位移传感器的钢丝安装于所述水阻柜的导电活动导电极板上。所述微机水电阻软起动控制装置还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述水阻箱中的玻璃管中，所述温度传感器与所述控制装置电连接。所述控制装置为数字信号处理器DSP。

如图2所示，微机水电阻软起动控制装置安装于水阻柜上。拉线位移传感器的钢丝安装于导电活动导电极板上，固定在固定件上。温度传感器装在水阻箱中的玻璃管中。控制装置的电流从水阻柜上取，如水阻柜中没有一次电流互感器可从开关柜上取样电流，电压取自开关上。

工作流程：

根据现代电机拖动理论，在电动机的定子回路中串入分压和限流的特种介质——液体电阻，在电机起动过程中，控制极板在动、静极板之间移动，使液阻阻值在设定的时间内自动实现由大到小的无极变化，从而使加在电机上的端电压逐步升高，起动转矩逐步增大，当电机转速接近额定转速时，切除液阻自动投入星点接触器全压运行，实现电机的低电流平稳软起动。

参数设定

如图1所示，装置上电QF0合闸。在水阻柜上微机水电阻软起动控制装置中进行参数设定。参数设定分为系统参数、起动参数、保护参数。

A系统参数

设定电流变比、电压变比、通讯波特率、通讯站号

B起动参数

起动电流、额定电流、工作电压、极板初始位置、起动时限、起动方式、延时时限等，针对不同负载对电机的要求，可以无级调整启动电流设定值，改变电机启动时间，实现最佳启动时间控制。

C保护参数

电流、电压、正序电流电压、负序电流电压、频率、功率、相位、时限等，保护方式有电流差动保护、电流一般反时限保护、电流非常反时限保护、电流极端反时限保护、电流速断保护、过负荷保护、电压不平衡保护、电流电压零序保护、逆功率保护、欠压保护、过压保护、低周减载、负序过电压保护，开入量保护等。保护的投入需要根据电机类型、带负载或空载、电机功率的大小和工作环境等选项的不同而投入相应的保护。

装置具有参数设定密码保护限制，分为用户密码和超级密码，当输入正确密码才能修改参数，否则只能查询。电机软起动和保护必须在装置中软投入后方可工作。

在装置中根据设备的静阻力矩设定极板初始位置，通过测量动、静极板之间的电阻，计算需要串入电机定子电阻值，根据计算电阻值设定极板初始值的大小。装置电液阻值的确定，应根据电动机及电网的参数进行计算，如母线电压U＝10KV，则电动机起动时母线降压不应超过12％。简单一点可根据实际配置液体电阻值R＝0.174×额定电压(U)÷额定电流(I)来计算。在实际调试阻值过程中，可以在水里加电解质粉来调整电阻值的大小，并根据实测的电流、电压降大小调整R值，直到取得最佳的启动效果。

装置检测极板位置是否到极板初始位置，然后自动起动伺服电机通过传动机构带动极板移动到初始位置。由于能检测水箱温度，极板初始位置可根据温度大小自动修正，使极板初始位置处于电机起动串入电机定子的最佳电阻值。

起动准备就绪

如图1所示，微机水电阻软起动控制装置检测到开关柜中的隔离开关QS1处于合闸状态，断路器QF1处于分闸状态；星点柜中隔离开关QS2处于合闸状态，旁路接触器QF2处于分闸状态；无液位和温度报警；活动导电极板移动至起动初始位置。满足以上条件，微机水电阻软起动控制装置发出起动就绪信号，显示面板上的起动就绪指示灯电亮，随时准备起动。

电机起动

如图1所示，水阻柜上微机水电阻软起动控制装置检测到开关柜中的断路器QF1合闸信号后，开始启动。

在水阻柜中当控制装置检测到起动电流小于设定起动电流，控制装置发出极板下降信号给极板拖动电机。这时串入回路的液体电阻值最大，电机获得最大起动转矩及最小起动电流。如图2所示，极板拖动电机带动皮带传动，驱动丝杠旋转，丝杠旋转带动活动件向下移动，动活件连接的运动导电极板跟随移动；当控制装置检测到起动电流大于设定起动电流，极板极板停止移动，等待电流下降。因拉线位移传感器上钢丝一端固定在活动件上，当活动件向下移动时同时钢丝逐渐拉长，钢丝拉伸距离长短反映活动导电极板移动的距离，拉线位移传感器作用就是将钢丝拉伸距离变为电信号，输送到DSP微机控制装置中，控制装置将其转化为数字值，准确显示、控制运动导电极板移动的距离与方向。极板继续向减小液阻方向移动，并使电动机均匀加速至额定转速，当控制装置检测到起动电流等于额定电流时，控制装置发出旁路接触器合闸信号，星点柜中接触器QF2自动投入，完成起动过程，转入运行状态。起动中起动平稳，电网压降小从而达到恒电流起动的目的。

极板自复位

如图2当控制装置检测到星点柜中路接触器合闸信号，发出极板复归信号给极板拖动电机，极板拖动电机带动皮带传动，驱动丝杠旋转，丝杠旋转带动活动件向上移动，动活件连接的运动导电极板跟随移动；活动件向上移动时由于拉线位移传感器装有自恢复弹簧，在弹黄收缩力的作用下钢丝逐渐缩短；当极板上升至初始位置停止移动，状态指示极板位置，为下次起动做好准备。

保护

在起动前，控制装置检测到液位过低或温度高会发出告警信号，触动安装在水阻柜上蜂鸣器，并禁止电机启动；起动过程中电流超过速断、差动等保护设定电流门槛值时会发主机跳闸信号，如图1，跳开开关柜QF1断路器；起动过程中高温报警、超温跳闸；起动过程中如起动超过起动设定时间回报起动超时故障并跳闸。

运行状态下，如有故障发生时控制装置会及时、可靠地跳开开关柜QF1断路器保护电机。

本发明的效果：数字化控制。起动时间、起动电流等根据起动电机负载的不同现场设置。如极板的初始位置总行程为100％，见图2，装置根据检测到的温度的大小自动将活动导电极板移动到设定的初始位置，自动调整极板的起动位置，在起动中根据反馈电流大小自动加速或停止活到导电极板移动，停止延时时间可以做到2至5次的延时停顿，优化电机的起动，提高起动成功率。(PLC控制关于极板位置的检测就是两三个位置检测)，微机电机保护功能能有效的保护电机在起动和运行过程中可能出现的故障。

为了举例说明本发明的实现，描述了上述的具体实施方式。但是本发明的其他变化和修改，对于本领域技术人员是显而易见的，在本发明所公开的实质和基本原则范围内的任何修改/变化或者仿效变换都属于本发明的权利要求保护范围。

Claims

1.一种微机水电阻软起动控制装置，用于控制微机水电阻软起动装置中的水阻柜，其特征在于，所述微机水电阻软起动控制装置包括：拉线位移传感器和控制装置，所述拉线位移传感器电连接至所述控制装置，所述控制装置的三相电信号输入端电连接到三相进线上，所述拉线位移传感器的钢丝安装于所述水阻柜的导电活动导电极板上。

2.根据权利要求1所述的微机水电阻软起动控制装置，其特征在于，所述微机水电阻软起动控制装置还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述水阻箱中的玻璃管中，所述温度传感器与所述控制装置电连接。

3.根据权利要求1或2所述的微机水电阻软起动控制装置，其特征在于，所述控制装置为数字信号处理器DSP。