CN108767865A - 一种快速切换式电机抗晃电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速切换式电机抗晃电装置，其特征在于：包括有隔离变压器T、整流桥ZL、整流滤波电容C1、逆变器NB、滤波电感L、滤波电容C2、控制板KZ、晶闸管JZ1、晶闸管JZ2、交流电压取样U1。通过本发明的电机抗晃电装置电源，在系统电网出现出现“晃电”时，提供电机控制系统正常运行电源，避免较大的经济损失。

Description

一种快速切换式电机抗晃电装置

技术领域

本发明涉及电学领域，具体涉及一种快速切换式电机抗晃电装置。

背景技术

随着社会的发展，人们对电力的需求越来越明显，一些工业场合对电力的依赖越来越大，工业过程设备，当输配电系统中发生短路故障、感应电机启动、雷击、开关操作、变压器以及电容组的投切等事件时，均可引起电压暂降。其中，短路故障、感应电机启动和雷击是引起电压暂降的主要原因。雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会使保护装置动作，从而导致供电电压暂降。这种暂降影响范围大，持续时间一般超过100ms。电机全电压启动时，需要从电源汲取的电流值为满负荷时的500％～800％，这一大电流流过系统阻抗时，将会引起电压突然下降。短路故障可能会引起系统远端供电电压较为严重的跌落，影响工业生产过程中对电压敏感的电气设备的正常工作，甚至造成严重的经济损失。

电机直接起、停控制。其原理如图1所示，主要原理是电网电源U、V、W通过接触器KM1、热继电器FR接入电机M。W相为控制电路的输入电源，当启动按键SB1按下，W相电源经热继电器FR的常闭辅助触头、停止按钮SB2、启动按键SB1到接触器KM1的控制线圈，接触器KM1的常开辅助触头、主电路的接触器KM1闭合，电机M运行。当停止按钮SB2按下，接触器KM1的控制线圈失电，接触器KM1的常开辅助触头、主电路的接触器KM1断开，电机M停止运行。

接触器KM1的控制线圈的工作电压为AC180V-AC250V，当电机运行过程中，发生晃电时，电网电压迅速跌落至AC180V以下，当欠压时间长于50ms以上，接触器KM1的控制线圈因对铁心的吸力小于释放弹簧的弹力而不吸合，接触器KM1的常开辅助触头、主电路的接触器KM1断开，电机M停止运行。

电网晃电造成电机停机，尤其一些关键电机停机，对生产的影响尤为严重。每次由于电网晃电，关键电机低压跳闸造成的非计划停机，都会给企业造成很大的经济损失，少则几十万，多则几百万。

电机抗晃电装置是指当电网电压暂时跌落或者消失，通过抗晃电装置保持电机和工业过程设备持续正常的运行。这种技术一般应用于工业过程设备，因为这些设备对电压暂降特别敏感，电源出现问题，会使整个设备流程停止运转。这些工业过程涉及汽车、半导体、塑料、石化、纺织、光纤、饮料乳业、移动通信等领域，常受电压暂降影响的重要设备有冷却装置控制、机械装置、可调速驱动装置等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速切换式电机抗晃电装置，，将交流电输入接在快速切换式电机抗晃电装置的输入端，电机控制电路的工作电源接快速切换式电机抗晃电装置输出端,在遇到“晃电”情况时，不会造成电机停机，保障重要设备的安全。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种快速切换式电机抗晃电装置，其特征在于：包括有隔离变压器T、整流桥ZL、整流滤波电容C1、逆变器NB、滤波电感L、滤波电容C2、控制板KZ、晶闸管JZ1、晶闸管JZ2、交流电压取样U1；

所述整流桥ZL的两输入端接入交流电输入，整流桥ZL与整流滤波电容C1、逆变器NB并联，逆变器NB的两输出端与隔离变压器T的初级线圈相连，隔离变压器T的次级线圈串联连接滤波电感L后再与滤波电容C2并联，滤波电容C2的一端通过节点连接晶闸管JZ2，滤波电容C2的另一端和晶闸管JZ2的另一端连接交流电输出，交流电输入与交流电输出之间连接有晶闸管JZ1；

所述交流电输入侧的交流电压取样U1接入控制板KZ，控制板KZ与晶闸管JZ1、晶闸管JZ2控制连接，控制板KZ与逆变器NB驱动连接。

本发明的工作原理是：

交流输入有电，一方面经整流桥ZL和整流滤波电容C1，将交流电能转换成直流电能，该直流电能给控制板KZ供电，该直流电能是逆变器NB的输入直流电源。控制板KZ工作，检测交流电压取样U1，当交流电输入在正常范围时，控制板不发出驱动PWM信号，逆变器NB不工作；当交流电输入端出现电压的迅速跌落时，控制板KZ检测交流电压取样U1在5ms连续异常，控制板发出驱动PWM信号，逆变器NB工作，直流电能经过逆变器NB，转换成交流电能，经过变压器T升压，经过滤波电感L、滤波电感C1滤波，形成AC220V的正常交流电源。控制板KZ控制晶闸管JZ1关断、晶闸管JZ2导通，输出端输出正常范围的AC220V交流电能。当检测到交流电输入恢复到正常范围时，控制板KZ控制晶闸管JZ1导通、晶闸管JZ2关断，控制板不发出驱动PWM信号，逆变器NB停止工作。

隔离变压器T的作用，一方面是调整主电路工作电压等级，另一方面实现逆变装置与电网的隔离，当逆变装置出现故障时，能够隔离电网，不影响电机控制电路的正常工作。

综上所述，通过本发明的电机抗晃电装置电源，在系统电网出现出现“晃电”时，提供电机控制系统正常运行电源，避免较大的经济损失。

本发明的一种电机抗晃电装置，其有益效果表现在：

1)该方式简单，成本低。

2)快速切换式抗晃电装置的原理是当欠电压时进行电源的切换，和采用不间断电源方式持续运行相比，降低了运行损耗。

3)不需要配蓄电池组。

附图说明

图1是现有技术的原理图。

图2是一种快速切换式电机抗晃电装置工作原理图。

图3是一种快速切换式电机抗晃电装置电路原理图。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之内。

请参阅图3，一种快速切换式电机抗晃电装置，包括有隔离变压器T、整流桥ZL、整流滤波电容C1、逆变器NB、滤波电感L、滤波电容C2、控制板KZ、晶闸管JZ1、晶闸管JZ2、交流电压取样U1；所述整流桥ZL的两输入端接入交流电输入，整流桥ZL与整流滤波电容C1、逆变器NB并联，逆变器NB的两输出端与隔离变压器T的初级线圈相连，隔离变压器T的次级线圈串联连接滤波电感L后再与滤波电容C2并联，滤波电容C2的一端通过节点连接晶闸管JZ2，滤波电容C2的另一端和晶闸管JZ2的另一端连接交流电输出，交流电输入与交流电输出之间连接有晶闸管JZ1；所述交流电输入侧的交流电压取样U1接入控制板KZ，控制板KZ与晶闸管JZ1、晶闸管JZ2控制连接，控制板KZ与逆变器NB驱动连接。

如图2所示，交流电输入接在快速切换式抗晃电装置电源的输入端，电机控制电路的工作电源的输入端接到快速切换式电机抗晃电装置的输出。

当电网骤降时，抗晃电装置欠压持续时间小于20ms，接触器KM1线圈对铁心的吸力仍保持，主接触器KM1主触头闭合，由于电机M存在转动惯性，骤降不会影响电机M的正常运行。主接触器KM1的线圈是克服电网骤降对电机影响的关键。

电网正常时，快速切换式抗晃电装置电源内的快速切换式逆变器不工作，输出端的工作电压为电网电压；当电网掉电时，快速切换式逆变器开始工作，输出端的快速切换到逆变器输出的稳定电源。所以，电网发生晃电时，接触器KM1的线圈供电正常工作，保持主触头的吸合，避免晃电造成电机停机，实现抗晃电的目的。

例如：当交流电输入端发生从AC220V跌落至AC145V的“晃电”，抗晃电装置输出快速切换到逆变器输出的稳定电源AC220，这样保证输出端电压满足电机控制电路的正常工作要求。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种快速切换式电机抗晃电装置，其特征在于：包括有隔离变压器T、整流桥ZL、整流滤波电容C1、逆变器NB、滤波电感L、滤波电容C2、控制板KZ、晶闸管JZ1、晶闸管JZ2、交流电压取样U1；

所述整流桥ZL的两输入端接入交流电输入，整流桥ZL与整流滤波电容C1、逆变器NB并联，逆变器NB的两输出端与隔离变压器T的初级线圈相连，隔离变压器T的次级线圈串联连接滤波电感L后再与滤波电容C2并联，滤波电容C2的一端通过节点连接晶闸管JZ2，滤波电容C2的另一端和晶闸管JZ2的另一端连接交流电输出，交流电输入与交流电输出之间连接有晶闸管JZ1；

所述交流电输入侧的交流电压取样U1接入控制板KZ，控制板KZ与晶闸管JZ1、晶闸管JZ2控制连接，控制板KZ与逆变器NB驱动连接。