CN110265260A - 一种变频器软启动接触器驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频器软启动接触器驱动电路，实现多个接触器的分组分时驱动，使多个接触器分组分时吸合，对来自控制系统的接触器吸合信号进行处理，第一接触器驱动单元直接接收控制系统的接触器吸合信号，在吸合信号有效后不经延时直接驱动第一接触器吸合；接触器吸合信号经过第一延时单元后，再送到第二接触器驱动单元去驱动第二接触器吸合；接触器吸合信号经过第二延时单元后再送到第三接触器驱动单元去驱动第三接触器吸合；当接触器吸合信号无效时，放电单元对延时单元进行放电，有效降低了对接触器驱动电源容量的要求，也降低了接触器吸合的冲击电流以及所引发的电磁干扰水平，同时也降低了对接触器驱动元件的通流能力的要求。

Description

一种变频器软启动接触器驱动电路
技术领域
本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种变频器软启动接触器驱动电路。
背景技术
在很多场合，比如在大功率变频器、逆变器上，需要用到多个接触器并联，目前常用的传统电路的做法是同时驱动多个接触器同时吸合。但是因为接触器吸合所需电流很大，如果有N个接触器，则需要单个接触器吸合电流的N倍电流才能驱动它们同时吸合，这将带来以下问题：1.驱动接触器吸合的接触器驱动电源的容量需要足够大，将大大提高电源的设计难度与成本；2.接触器吸合瞬间产生的大电流以及电磁扰动将会引起很大的电磁干扰，影响到周边设备的正常工作；3.接触器驱动元件需要瞬间承受很大的电流，需要有很高的通流能力。
发明内容
本发明公开的一种变频器软启动接触器驱动电路，实现多个接触器的分组分时驱动，使多个接触器分组分时吸合。
具体技术方案如下：
一种变频器软启动接触器驱动电路，包括：
第一接触器驱动单元，所述第一接触器驱动单元包括第一限流电阻、第一三极管、第一接触器，所述第一限流电阻与第一三极管的基极相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与第一接触器的线圈相连接；所述第一接触器的线圈的另一端与接触器驱动电源相连接，所述第一接触器线圈两端还并联有第一二极管；
第一延时单元，所述第一延时单元与所述第一接触器驱动单元并联；所述第一延时单元包括第一延时电阻、第一延时电容、第二三极管、第二接触器，所述第一延时电阻与所述第一延时电容相连接，所述第一延时电容与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二接触器的线圈相连，所述第二接触器线圈的另一端与驱动电源相连，所述第二接触器线圈的两端还并联有第二二极管；
第二延时单元，所述第二延时单元与所述第一接触器驱动单元、所述第一延时单元并联，所述第二延时单元包括第二延时电阻、第二延时电容、第三三极管、第三接触器，所述第二延时电阻与第二延时电容相连接，所述第二延时电容与第三三极管的基极相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与第三接触器的线圈相连，所述第三接触器的线圈的另一端与驱动电源相连，第三接触器的两端还并联有第三二极管；
放电单元，所述放电单元与所述第一接触器驱动单元并联，与所述第一延时单元和所述第二延时单元电性连接。
优选的，所述放电单元包括，第二限流电阻，所述第二限流电阻与第四三极管相连，所述第四三极管的集电极接地，所述第四三极管的发射极分别通过第三限流电阻与所述第二三极管相连接，通过第四限流电阻与第三三极管相连接。
优选的，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管均为NPN三极管，第四三极管为PNP三极管。
优选的，通过增加延时单元与接触器驱动单元的个数，能够增强驱动接触器的能力。
有益效果：
1.本发明公开了一种变频器软启动接触器驱动电路，实现多个接触器的分组分时驱动，使多个接触器分组分时吸合。对来自控制系统的接触器吸合信号进行处理，包括第一接触器驱动单元，第一接触器；第一延时单元，第二接触器驱动单元，第二接触器；第二延时单元，第三接触器驱动单元，第三接触器；放电单元，接触器驱动电源。第一接触器驱动单元直接接收控制系统的接触器吸合信号，在吸合信号有效后不经延时直接驱动第一接触器吸合；接触器吸合信号经过第一延时单元后，再送到第二接触器驱动单元去驱动第二接触器吸合；接触器吸合信号经过第二延时单元后再送到第三接触器驱动单元去驱动第三接触器吸合；当接触器吸合信号无效时，放电单元对延时单元进行放电，有效降低了对接触器驱动电源容量的要求，也降低了接触器吸合的冲击电流以及所引发的电磁干扰水平，同时也降低了对接触器驱动元件的通流能力的要求。因为接触器的吸合时间都在ms级别，分组分时吸合并不会对实际应用造成影响。
2.采用本发明电路后，24V的冲击电流实现了“错峰”，冲击电流的峰值明显减小，24V电压的波动也明显减小。这对于减小24V电源容量，降低电磁干扰水平以及降低对驱动器件容量的要求具有明显的效果。
附图说明：
图1变频器软启动单元中的多个接触器并联示意图；
图2本发明第一实施实例示意图；
图3传统电路驱动变频器软启接触器(3个并联)时，24V电源的电压、电流波形示意图；
图4本发明第一实施实例驱动变频器软启接触器(3个并联)时，24V电源的电压、电流波形示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如图2所示，是本发明专利的的第一实施实例。
来自控制系统的接触器吸合信号KMIN经过第一限流电阻R1连接到第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的发射极连接到接触器驱动电源地GND，Q1的集电极连接到第一接触器KM1的线圈一端，第一接触器KM1线圈的另外一端连接到接触器驱动电源正端24V。第一二极管D1并联在第一接触器KM1线圈的两端起到续流作用。当接触器吸合信号KMIN信号有效即为高电平时，Q1将会很快开通，KM1线圈得电，KM1吸合。KM1吸合电流瞬间(mS级别)，KM1线圈从24V电源吸收的电流将会达到数A，KM1吸合完成后，KM1线圈只需要数百mA的电流就能维持KM1吸合状态。
KMIN经过第一延时电阻R2跟第一延时电容C1进行延时后，送到第二三极管Q2的基极，Q2的集电极连接到第二接触器KM2的线圈一端，KM2线圈的另外一端连接到24V。第二二极管D2并联在KM2线圈的两端起到续流作用。因为第一延时电阻R2跟第一延时电容C1构成的延时单元的延时作用，第一三极管Q1的需要在KMIN有效后一段时间内才能开通，只要通过合适地选择R2、C1的参数，就能让Q2在KM1吸合动作完成后才开通。也就是第一接触器KM1进入到保持阶段后，KM2才开始吸合动作，才从24V电源吸收高达数A的电流。
KMIN经过第二延时电阻R6跟第二延时电容C2进行延时后，送到第三三极管Q3的基极，Q3的集电极连接到第三接触器KM3的线圈一端，KM3线圈的另外一端连接到24V。第三二极管D3并联在KM3线圈的两端起到续流作用。只要合适地选择R6、C2的参数，就可以保证KM3在KM2进入到保持阶段后才开始吸合动作。
KMIN经过第二限流电阻R4接到第四三极管Q4的基极，Q4的集电极接到电源地，Q4的发射极经过第三限流电阻R3连接到Q2的基极；Q4的发射极经过第四限流电阻R5连接到第三三极管Q3的基极。Q4及R3、R4、R5构成了放电单元。当KMIN无效即低电平时，Q4将会开通，从而迅速的将第二三极管Q2、第三三极管Q3的基极电压放电到0V，从而为KMIN下一次有效电平到来时的一系列的接触器吸合动作做好准备。
图3为传统电路驱动变频器软启动接触器(3个并联)吸合时，24V电源的输出电压、电流波形示意图。
图4为图2所示的本发明电路驱动变频器软启动接触器(3个并联)吸合时，24V电源的输出电压、电流波形示意图。
由图3、图4可以看出，采用本发明电路后，24V的冲击电流实现了“错峰”，冲击电流的峰值明显减小，24V电压的波动也明显减小。这对于减小24V电源容量，降低电磁干扰水平以及降低对驱动器件容量的要求都有明显作用。
通过增加延时单元与接触器驱动单元的个数，就能驱动更多数量的接触器。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种变频器软启动接触器驱动电路，其特征在于，包括：
第一接触器驱动单元，所述第一接触器驱动单元包括第一限流电阻、第一三极管、第一接触器，所述第一限流电阻与第一三极管的基极相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与第一接触器的线圈相连接；所述第一接触器的线圈的另一端与接触器驱动电源相连接，所述第一接触器线圈两端还并联有第一二极管；
第一延时单元，所述第一延时单元与所述第一接触器驱动单元并联；所述第一延时单元包括第一延时电阻、第一延时电容、第二三极管、第二接触器，所述第一延时电阻与所述第一延时电容相连接，所述第一延时电容与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二接触器的线圈相连，所述第二接触器线圈的另一端与驱动电源相连，所述第二接触器线圈的两端还并联有第二二极管；
第二延时单元，所述第二延时单元与所述第一接触器驱动单元、所述第一延时单元并联，所述第二延时单元包括第二延时电阻、第二延时电容、第三三极管、第三接触器，所述第二延时电阻与第二延时电容相连接，所述第二延时电容与第三三极管的基极相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与第三接触器的线圈相连，所述第三接触器的线圈的另一端与驱动电源相连，第三接触器的两端还并联有第三二极管；
放电单元，所述放电单元与所述第一接触器驱动单元并联，与所述第一延时单元和所述第二延时单元电性连接。
2.如权利要求1所述的变频器软启动接触器驱动电路，其特征在于，所述放电单元包括，第二限流电阻，所述第二限流电阻与第四三极管相连，所述第四三极管的集电极接地，所述第四三极管的发射极分别通过第三限流电阻与所述第二三极管相连接，通过第四限流电阻与第三三极管相连接。
3.如权利要求1所述的变频器软启动接触器驱动电路，其特征在于：所述第一三极管、第二三极管、第三三极管均为NPN三极管，第四三极管为PNP三极管。
4.如权利1所述的变频器软启动接触器驱动电路，其特征在于：通过增加延时单元与接触器驱动单元的个数，能够增强驱动接触器的能力。
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