CN106788124B - 一种电机自动控制装置及控制方法 - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开了一种电机自动控制装置及控制方法，自动控制装置包括配电控制模块、安全联锁模块和智能功率模块；配电控制模块用于实时采集运行电压、电流和温度，并在特定条件下给出故障标志信号，安全联锁模块用于判断功率是否逻辑输出，并根据故障标志信号控制液压阀组动作；智能功率模块，实现电机的电源通断控制。本发明能够根据温度传感器采集的数值实时调节保护电流，在工作过程中实时监控电流并及时报警方案。能极大地提高装备可靠性。

Description

一种电机自动控制装置及控制方法
技术领域
本发明属于电气控制技术领域，具体涉及一种电机自动控制装置及控制方法，尤其是一种大功率电机宽温、变负载下的自动控制装置及控制方法。
背景技术
目前的大功率(功率大于10kw的电机)电机启动，由于有最大的转速差，启动电流很大需要采用降压启动的方式，系统中采用在启动时间内调节占空比的方式实现降压启动过程；考虑到对电机运行的保护目的，在启动过程中和电机运行过程中，需要实时监控电机电压和电流值，以保护电机设备安全运行；在不同温度下由于负载力矩的不同，启动电流和启动时间差别很大，如果在启动过程中统一设定电流保护值或保护时间，会造成低温情况下的无法启动或常温过程中的保护值域偏大，有可能对电机寿命产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种电机自动控制装置及控制方法，解决在不同温度和负载条件下，大功率电机无法启动或对电机寿命产生影响的问题。
本发明的技术方案为：一种电机自动控制装置，其特征在于：包括配电控制模块、安全联锁模块和智能功率模块；
配电控制模块，用于监控系统温度和智能功率模块所输出的电压、电流，并根据实时状态控制智能功率模块的开关状态；
安全联锁模块，根据配电控制模块输出的故障标志控制液压阀组动作；
智能功率模块，用于在配电控制模块的逻辑控制下，实现电机功率模块的电源通断控制，从而控制电机的开断。
一种电机自动控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、当配电控制模块未向安全联锁模块输出故障标志信号时，安全联锁模块根据上位机发出的功率启动指令，逻辑输出控制信号至配电控制模块；
S2、配电控制模块根据接收到的逻辑输出控制信号和采集的温度信号确定电机的保护参数设置值，并给出智能功率模块的电机动作控制信号，并实时采集智能功率模块的输出电流和电压值；
S3、当配电控制模块采集的电流值或电压值在一定允许范围内，继续输出智能功率模块的逻辑控制信号，当采集的电流值或电压值超出设定范围值，禁止输出智能功率模块的电机动作控制信号，并给出安全联锁模块故障标志信号；
S4、当安全联锁模块接收到配电控制模块的故障标志信号时，切断逻辑输出控制信号，同时关闭液压阀组的动作；
S5、智能功率模块根据配电控制模块是否输出电机动作控制信号，对电机的功率电源通路进行自动通断控制。
有益效果：本发明在进行大功率电机启动或运行时，可以使装备在温度较低负载力矩较大时，过流保护时间相应加长，保证电机成功启动运行，且在运行过程中产生的热量及时散发出去，不影响电机使用寿命；在温度较高负载力矩较大时，过流保护时间相应缩短，以保证系统的安全运行，且对工作电压、电流实时监控，在出现故障时及时切断输出。
附图说明
图1为本发明的自动控制装置的原理结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供一种电机自动控制装置，包括配电控制模块、安全联锁模块和智能功率模块；
配电控制模块，其用于监控系统温度和智能功率模块所输出的电压、电流，并根据实时状态控制智能功率模块的开关状态：当配电控制模块所采集的智能功率模块的电压、电流在一定温度下超出设定的故障值并超过允许时间时，配电控制模块能够建立故障标志，并将该故障标志发送给安全联锁模块，同时自动控制智能功率模块断开电机功率输出，以达到自我保护并保护后续设备的目的；
安全联锁模块，根据配电控制模块输出的故障标志控制液压阀组动作，防止由于配电控制模块自动断开输出后液压阀组还处于打开状态，引起执行机构自动下落，损坏动作机构；
智能功率模块，其用于在配电控制模块的逻辑控制下，实现功率MOSFET的电源通断控制，从而控制电机的开断。
此外，本发明还提供了一种自动控制的方法，包括：
S1、当配电控制模块未向安全联锁模块输出故障标志信号时，安全联锁模块根据上位机发出的功率启动指令，逻辑输出控制信号至配电控制模块；
S2、配电控制模块根据接收到的逻辑输出控制信号和采集的温度信号确定大功率电机的具体启动时间和启动电流(可以根据功率大小进行测试确定)，并给出智能功率模块的电机动作控制信号，在大功率动作过程中实时采集智能功率模块的输出电流和电压值；
S3、当配电控制模块采集的电流值或电压值在一定允许范围内，继续输出智能功率模块的逻辑控制信号，当采集的电流值或电压值超出设定范围值，禁止输出智能功率模块的电机动作控制信号，并给出安全联锁模块故障标志信号；
S4、当安全联锁模块接收到配电控制模块的故障标志信号时，切断逻辑输出控制信号，同时关闭液压阀组的动作；
S5、智能功率模块根据配电控制模块是否输出电机动作控制信号，对电机的功率电源通路进行自动通断控制。
在具体实施过程中，根据项目的具体参数和实时过程，自动控制装置保护参数设置值如表1所示，当告警电流/时间或关断电流/时间或告警电压/时间或关断电压/时间超过对应数值，都会输出故障标志信号。
温度与故障保护时间对应关系如表2所示：
表1自动控制系统保护参数设置值
序号 名称 数值
1 告警电流/时间 144A/10S
2 关断电流/时间 156A/200mS
3 告警电压/时间 31.8V/100mS
4 关断电压/时间 35.8V/2500mS
5 软接通时间 1600mS
表2温度与故障保护时间对应关系
序号 温度范围 过流故障保护时间
1 >10℃ 2s
2 0℃～10℃ 3s
3 -10℃～0℃ 4s
4 -20℃～-10℃ 5s
5 -30℃～-20℃ 6s
6 -40℃～-30℃ 7s
7 <-40℃ 8s

Claims (1)

1.一种电机自动控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、当配电控制模块未向安全联锁模块输出故障标志信号时，安全联锁模块根据上位机发出的功率启动指令，逻辑输出控制信号至配电控制模块；
S2、配电控制模块根据接收到的逻辑输出控制信号和采集的温度信号确定电机的保护参数设置值，并给出智能功率模块的电机动作控制信号，并实时采集智能功率模块的输出电流和电压值；
采集的温度与过流故障保护时间对应如下：
温度范围 过流故障保护时间 >10℃ 2s 0℃～10℃ 3s -10℃～0℃ 4s -20℃～-10℃ 5s -30℃～-20℃ 6s -40℃～-30℃ 7s <-40℃ 8s
S3、当配电控制模块采集的电流值或电压值在一定允许范围内，继续输出智能功率模块的逻辑控制信号，当采集的电流值或电压值超出设定范围值，禁止输出智能功率模块的电机动作控制信号，并给出安全联锁模块故障标志信号；
S4、当安全联锁模块接收到配电控制模块的故障标志信号时，切断逻辑输出控制信号，同时关闭液压阀组的动作；
S5、智能功率模块根据配电控制模块是否输出电机动作控制信号，对电机的功率电源通路进行自动通断控制。
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