CN109639186A - 一种电机启动系统及精轧机系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机启动系统及精轧机系统，包括软启动器和电源开关；电源开关的一端与电源连接，另一端与软启动器的输入端连接，软启动器的输出端与乳液泵电机连接；软启动器用于当乳液泵电机启动时先将电源的输入电压降低至初始电压并输出，然后将初始电压升压至乳液泵电机的额定电压并输出，以便乳液泵电机根据软启动器输出的电压实现平滑启动。本申请的电机启动系统利用软启动器来降低输入电压，降低了乳液泵电机的启动电流，避免乳液泵电机被烧坏，与硬启动方式相比，采用软启动器降低启动电流的方式更简单，控制方便，且由于采用软件控制的方式，所需硬件少，能有效减小硬启动方式带来的体积大的问题。

Description

一种电机启动系统及精轧机系统

技术领域

本申请涉及电机及电机控制技术领域，特别是涉及一种电机启动系统及精轧机系统。

背景技术

精轧机是高速线材车间的重要设备，在轧制中需要乳液润滑，提供乳液的乳液泵电机一般采用交流异步电机，当交流异步电机启动时，启动电流是额定电流的4-7倍，如果交流异步电机轴承有问题或者其他方面出现异常情况时启动电流将更大，这将导致电网电压急剧下降，严重影响电网上其他电气设备正常运行，而且启动电流过大还会烧坏电机和供电线路。

目前，为了降低启动电流，主要采用硬启动的方式，即通过改变电路结构和采用额外的电气设备来降压启动，以降低启动电流，例如应用较多的自耦变压器启动。但是，硬启动方式一般对精轧机原来的电路结构改动较大，而且由于额外的电气设备导致整体体积很大，使用起来不方便。

因此，如何提供一种能解决上述技术问题的方案，是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种电机启动系统，降低启动电流的方式更简单，控制方便，所需硬件很少，能有效减小硬启动方式带来的体积大的问题；本申请的另一目的是提供一种精轧机系统，与上述电机启动系统具有相同的有益效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种电机启动系统，包括：

软启动器和电源开关；

所述电源开关的一端与电源连接，另一端与所述软启动器的输入端连接，所述软启动器的输出端与乳液泵电机连接；

所述软启动器用于当所述乳液泵电机启动时先将所述电源的输入电压降低至初始电压并输出，然后将所述初始电压升压至所述乳液泵电机的额定电压并输出，以便所述乳液泵电机根据所述软启动器输出的电压实现平滑启动。

优选地，该电机启动系统还包括：

与所述软启动器连接的过载保护开关，用于在所述乳液泵电机过载时断开所述乳液泵电机的运行回路。

优选地，该电机启动系统还包括：

一端与所述电源开关连接，另一端与所述软启动器的输入端连接的过电流控制开关；

则所述软启动器还用于当所述乳液泵电机的启动电流大于预设电流阈值时控制所述过电流控制开关断开，以便所述乳液泵电机停止启动。

优选地，所述软启动器包括：

可控硅交流调压器，用于通过控制可控硅的导通情况先将所述输入电压降低至所述初始电压并输出，然后将所述初始电压升压至所述额定电压并输出。

优选地，所述软启动器为3RW4073。

优选地，所述过载保护开关为热继电器。

优选地，所述过电流控制开关为多触点接触器。

优选地，所述乳液泵电机为交流异步电机。

优选地，所述电源开关为额定电流为250A的空气断路器。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种精轧机系统，包括乳液泵电机，还包括如上任一项所述的电机启动系统。

本申请提供了一种电机启动系统，包括软启动器和电源开关；电源开关的一端与电源连接，另一端与软启动器的输入端连接，软启动器的输出端与乳液泵电机连接；软启动器用于当乳液泵电机启动时先将电源的输入电压降低至初始电压并输出，然后将初始电压升压至乳液泵电机的额定电压并输出，以便乳液泵电机根据软启动器输出的电压实现平滑启动。

本申请的电机启动系统利用软启动器来降低乳液泵电机的输入电压，然后控制输出到乳液泵电机的电压升高至额定电压，使乳液泵电机平滑启动，通过降低输入电压，降低了乳液泵电机的启动电流，避免乳液泵电机被烧坏，与硬启动方式相比，采用软启动器降低启动电流的方式更简单，控制方便，且由于采用软件控制的方式，所需硬件很少，能有效减小硬启动方式带来的体积大的问题。

本申请还提供了一种精轧机系统，与上述电机启动系统具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种电机启动系统的主回路的结构示意图；

图2为本申请所提供的一种电机启动系统的控制回路的结构示意图；

图3为本申请所提供的一种软启动器的接线示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种电机启动系统，降低启动电流的方式更简单，控制方便，所需硬件很少，能有效减小硬启动方式带来的体积大的问题；本申请的另一核心是提供一种精轧机系统，与上述电机启动系统具有相同的有益效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请所提供的一种电机启动系统的主回路的结构示意图，包括：

软启动器1和电源开关2；

电源开关2的一端与电源连接，另一端与软启动器1的输入端连接，软启动器1的输出端与乳液泵电机连接；

软启动器1用于当乳液泵电机启动时先将电源的输入电压降低至初始电压并输出，然后将初始电压升压至乳液泵电机的额定电压并输出，以便乳液泵电机根据软启动器1输出的电压实现平滑启动。

具体地，为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供了一种电机启动系统，包括软启动器1和电源开关2。其中，软启动器1是可以实现软启动、软停车、轻载节能和其他功能保护的电机控制装备，实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机，而且还可以根据电机负载的特性来调节启动过程中的各种参数，如限流值和启动时间等。电源开关2可以为250A的空气断路器，当电源开关2闭合时，接入电源信号，这里的电源信号可以为三相交流电110V。

相应地，软启动器1的软启动是通过其内部的控制器、半导体整流和逆变等器件实现的，通过软件控制硬件器件来降低乳液泵电机的输入电压，然后逐步升高至乳液泵电机的额定电压，使得乳液泵电机根据软启动器1输出的电压实现平滑启动。可见，与硬启动方式相比，本申请使乳液泵电机的启动变得简单且更可靠，有效地保护了乳液泵电机。

需要说明的是，这里的初始电压只是用来表示低于输入电压的电压，其大小与软启动器1的内部结构和控制有关，例如，软启动器1内设置有六个可控硅晶闸管时，先控制其中一个可控硅晶闸管导通，此时输入电压降低为输入电压的一半以下，然后依次控制其余可控硅晶闸管导通，使软启动器1输出的电压逐渐升高，直至可控硅晶闸管全部导通后，软启动器1输出的电压升高至乳液泵电机的额定电压。

本申请提供了一种电机启动系统，包括软启动器和电源开关；电源开关的一端与电源连接，另一端与软启动器的输入端连接，软启动器的输出端与乳液泵电机连接；软启动器用于当乳液泵电机启动时先将电源的输入电压降低至初始电压并输出，然后将初始电压升压至乳液泵电机的额定电压并输出，以便乳液泵电机根据软启动器输出的电压实现平滑启动。

本申请的电机启动系统利用软启动器来降低乳液泵电机的输入电压，然后控制输出到乳液泵电机的电压升高至额定电压，使乳液泵电机平滑启动，通过降低输入电压，降低了乳液泵电机的启动电流，避免乳液泵电机被烧坏，与硬启动方式相比，采用软启动器降低启动电流的方式更简单，控制方便，且由于采用软件控制的方式，所需硬件很少，能有效减小硬启动方式带来的体积大的问题。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该电机启动系统还包括：

与软启动器1连接的过载保护开关4，用于在乳液泵电机过载时断开乳液泵电机的运行回路。

具体地，考虑到乳液泵电机的安全性，本申请还设置了过载保护开关4，如图1和图2所示，在乳液泵电机启动后，软启动器1将其内部的旁路接通使乳液泵电机正常运行。当乳液泵电机过载运行时，过载保护开关4动作，从而断开乳液泵电机的运行回路。

作为一种优选的实施例，该电机启动系统还包括：

一端与电源开关2连接，另一端与软启动器1的输入端连接的过电流控制开关3；

则软启动器1还用于当乳液泵电机的启动电流大于预设电流阈值时控制过电流控制开关3断开，以便乳液泵电机停止启动。

具体地，为了进一步提高乳液泵电机的安全性，本申请的电机启动系统还设置了过电流控制开关3，当乳液泵电机在启动或者运行过程中的电流超过预设电流阈值时，过电流控制开关3断开，使得乳液泵电机停止启动或者停止运行。

相应地，考虑到电机启动系统的成本，过电流控制开关3可以为接触器，接触器作为过流保护开关应用较为广泛，接触器触点开断非常可靠，价格低，有利于降低电机启动系统的成本。

作为一种优选的实施例，软启动器1包括：

可控硅交流调压器，用于通过控制可控硅的导通情况先将输入电压降低至初始电压并输出，然后将初始电压升压至额定电压并输出。

具体地，为了实现降压和升压，软启动器1内部包含可控硅交流调压器，可控硅交流调压器通过控制可控硅的导通情况先将输入电压降低至初始电压，并提供给乳液泵电机，然后改变可控硅的导通情况，使得提供给乳液泵电机的电压逐步升高。当然，软启动器1还包含其他器件，例如检测乳液泵电机电压或电流的检测器件，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，软启动器1为3RW4073。

具体地，为了保证软启动器1的性能，本申请的软启动器1的型号可以为3RW4073，3RW4073具有高性能，适合三相异步电机的转矩控制软启动、停止以及制动，集成了与PC之间的通信接口，可以使用户设置参数，并进行控制与监视。此外，3RW4073软启动器1能够快速集成到上位控制系统中，安装简单，控制方便。

当然，除了3RW4073外，软启动器1还可以为其他的类型，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，过载保护开关4为热继电器。

具体地，为了进一步降低电机启动系统的成本，本申请的过载保护开关4可以为热继电器，如图1和图2中的RJ，当乳液泵电机发生过载运行的情况时，产生的热量使热继电器内有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使热继电器失电，运行回路断开，实现乳液泵电机的过载保护。

此外，热继电器作为乳液泵电机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在工业中得到了广泛应用。

需要说明的是，过载保护开关4可以为热继电器，还可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，过电流控制开关3为多触点接触器。

具体地，为了便于控制，本申请的过电流控制开关3可以为多触点接触器，其中，主触点连接在主回路中，如图1中的C以及图3中的1、3号端子之间的接触器C，辅助触点连接在控制回路中，如图2中的开关C，当启动电流过大，软启动器1发生保护动作，软启动器1的输出点，图3中的95、96端子，将接触器的线圈C-X断开，接触器辅助触点断开，乳液泵电机断电，从而实现过电流保护。

相应地，图1中的Q表示软启动器1，M表示乳液泵电机，图2中的Q表示软启动器1与接触器的线圈连接的输出点。图2中SA表示启动按钮，TA表示停止按钮。

此外，过电流控制开关3可以为多触点接触器，还可以为其他，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，乳液泵电机为交流异步电机。

具体地，本申请的乳液泵电机可以为交流异步电机，除了交流异步电机外，本申请还可以用于其他类型的电机，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，电源开关2为额定电流为250A的空气断路器。

具体地，为了进一步降低成本，本申请的电源开关2可以为额定电流为250A的空气断路器，如图1中的HQ1，空气断路器是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，而且成本低。

此外，电源开关2可以为空气断路器，还可以为其他类型的开关，本申请在此不做特别的限定。

本申请还提供了一种精轧机系统，包括乳液泵电机，还包括如上任一实施例所描述的电机启动系统。

本申请还提供了一种精轧机系统，与上述电机启动系统具有相同的有益效果。

对于本申请提供的一种精轧机系统的介绍请参照上述电机启动系统的实施例，本申请在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机启动系统，其特征在于，包括：

软启动器和电源开关；

所述电源开关的一端与电源连接，另一端与所述软启动器的输入端连接，所述软启动器的输出端与乳液泵电机连接；

所述软启动器用于当所述乳液泵电机启动时先将所述电源的输入电压降低至初始电压并输出，然后将所述初始电压升压至所述乳液泵电机的额定电压并输出，以便所述乳液泵电机根据所述软启动器输出的电压实现平滑启动。

2.根据权利要求1所述的电机启动系统，其特征在于，该电机启动系统还包括：

与所述软启动器连接的过载保护开关，用于在所述乳液泵电机过载时断开所述乳液泵电机的运行回路。

3.根据权利要求1所述的电机启动系统，其特征在于，该电机启动系统还包括：

一端与所述电源开关连接，另一端与所述软启动器的输入端连接的过电流控制开关；

则所述软启动器还用于当所述乳液泵电机的启动电流大于预设电流阈值时控制所述过电流控制开关断开，以便所述乳液泵电机停止启动。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机启动系统，其特征在于，所述软启动器包括：

可控硅交流调压器，用于通过控制可控硅的导通情况先将所述输入电压降低至所述初始电压并输出，然后将所述初始电压升压至所述额定电压并输出。

5.根据权利要求1所述的电机启动系统，其特征在于，所述软启动器为3RW4073。

6.根据权利要求2所述的电机启动系统，其特征在于，所述过载保护开关为热继电器。

7.根据权利要求3所述的电机启动系统，其特征在于，所述过电流控制开关为多触点接触器。

8.根据权利要求7所述的电机启动系统，其特征在于，所述乳液泵电机为交流异步电机。

9.根据权利要求8所述的电机启动系统，其特征在于，所述电源开关为额定电流为250A的空气断路器。

10.一种精轧机系统，其特征在于，包括乳液泵电机，还包括如权利要求1-9任一项所述的电机启动系统。