CN110649843A - 一种安全可靠的启动器控制方法 - Google Patents

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徐顺刚
刘军
何玉兵
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Xuzhou Hualang Automation Equipment Co Ltd
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Xuzhou Hualang Automation Equipment Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08—Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
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    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices

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Abstract

本发明涉及启动器技术领域，且公开了一种安全可靠的启动器控制方法，包括启动动力部分、独立发电模式、协同发电模式和参数设置模式。该安全可靠的启动器控制方法，具备能够将保证电机的有功功率增加、发电机自身的供电能力提高以及线路电圧损失降低，最终保证了发电机的安全可靠性。

Description

一种安全可靠的启动器控制方法
技术领域
本发明涉及启动器技术领域，具体为一种安全可靠的启动器控制方法。
背景技术
发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的发电机控制装备。实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动发电机，而且可根据发电机负载的特性来调节启动过程中的各种参数，如限流值、启动时间等。
目前的技术中，启动器通常是并联在发电机的三相电源输入端上，采用这种方式存在下列缺点：会产生无功功率，导致电机的有功功率降低、发电机自身的供电能力降低以及线路电圧损失增大，最终使发电机性能安全性较差。而且发电机和用电设备是没有直接信号连接通信控制的，造成电压波动大或者电池电压已经低压用电设备的最低欠压点造成停机了，发电机还没有达到启动电压，给使用带来极大不变。当用电设备和启动器信号连通后，启动器可以同步为系统提供稳定的电压，保障系统安全运行。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种安全可靠的启动器控制方法，具备能够将保证电机的有功功率增加、发电机自身的供电能力提高以及线路电圧损失降低，最终保证了发电机的安全可靠性能等优点，解决了启动器通常是并联在发电机的三相电源输入端上，采用这种方式存在下列缺点：会产生无功功率，导致电机的有功功率降低、发电机自身的供电能力降低以及线路电圧损失增大，最终使发电机性能得不到充分发挥的问题。
(二)技术方案
为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种安全可靠的启动器控制方法，具体步骤如下：
启动动力部分：
步骤一：整机开电后M1开关对地短路输入低电平，启动器进入强制启动状态，M1口也可以通过外接控制电路控制启动器强制启动，实现和外部用电设备同步供电和断电共功能，M1口可以是高低电平的开关变量也可以是负载大小的模拟量。
步骤二：MCU通过风门驱动电路控制风门电机、使动力处于需要的风门开闭状态。
步骤三：MCU通过油门驱动电路控制油门电机、使动力处于需要的油门待机状态。
步骤四：MCU通过WT引脚输出低电频到MOS驱动电路R302让Q301导通、Q302导通使MOS管PQ301打开W相上桥输出电源电源正。
步骤五：MCU通过VB引脚输出低电平到MOS驱动电路R209让Q204导通、Q205导通使MOS管PQ205打开V相下桥输出电源电源负。
步骤六：MCU通过芯片28、30、31引脚读取由R545、R546和C526等组成的相线分压反馈网络获取磁电机的运转位置，再轮流输出对应驱动信号到UT、VT、WT、UB、VB、WB控制驱动电路驱动对应U、V、W输出驱动磁电机运转，拖动动力运转达到启动动力的目的。
步骤七：MCU通过芯片28、30、31引脚读取由R545、R546和C526等组成的相线分压反馈网络获取磁电机的运转位置和速度判断动力是否启动成功，启动成功后关闭UT、VT、WT、UB、VB、WB控制驱动信号，退出启动模式，自动切换进入发电模式。
独立发电模式：
步骤一：MCU通过U505驱动电机将动力风门开到最大。
步骤二：MCU根据参数设定的输出电压值和电流值通过U504驱动电机调节动力油门大小。
协同发电模式：
步骤一：MCU通过U505驱动电机将动力风门开到最大。
步骤二：MCU根据参数设定的输出电压值和电流值通过U504驱动电机调节动力油门大小，实现和负载功率相接近的功率输出以减小供电电压的波动。
步骤三：当发电出现异常情况或者正常停机时，MCU通过R530导通Q505使继电器RL401吸合关闭动力，退出发电模式。
参数设置模式：
步骤一：MCU通过按键S1，进入参数设置模式。
步骤二：MCU通过按键S2，增加发电启动电压参数。
步骤三：MCU通过按键S3，减少发电启动电压参数。
步骤四：MCU通过按键S4，保存发电启动电压参数。
步骤五：MCU通过R601到R608驱动LED数码管显示运行参数和设置参数，增加发电启动电压参数。
步骤六：MCU通过R552连接的主控芯片U501，实现参数查询和运行显示。
优选的，所述M1为输入为低电平时发电机强制启动。
优选的，所述MCU为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路整合在芯片28、30、31上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
优选的，所述WT引脚是采用Web网页应用开发设计而成。
优选的，所述LCD驱动为液晶显示驱动。
优选的，所述S1参数设置进入按键，S2参数加按键，S3参数减按键，S4参数保存推出键。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种安全可靠的启动器控制方法，具备以下有益效果：
1、该安全可靠的启动器控制方法，通过启动动力部分和发电模式，能够将保证电机的有功功率增加、发电机自身的供电能力提高以及线路电圧损失降低，最终保证了发电机的安全可靠性能。
具体实施方式
本发明公开了一种安全可靠的启动器控制方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的控制方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的控制方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面结合实施例，进一步阐述本发明。
一种安全可靠的启动器控制方法，具体步骤如下：
启动动力部分：
步骤一：整机开电后M1开关对地短路输入低电平，启动器进入强制启动状态，M1口也可以通过外接控制电路控制启动器强制启动，实现和外部用电设备同步供电和断电共功能，M1口可以是高低电平的开关变量也可以是负载大小的模拟量。
步骤二：MCU通过风门驱动电路控制风门电机、使动力处于需要的风门开闭状态。
步骤三：MCU通过油门驱动电路控制油门电机、使动力处于需要的油门待机状态。
步骤四：MCU通过WT引脚输出低电频到MOS驱动电路R302让Q301导通、Q302导通使MOS管PQ301打开W相上桥输出电源电源正。
步骤五：MCU通过VB引脚输出低电平到MOS驱动电路R209让Q204导通、Q205导通使MOS管PQ205打开V相下桥输出电源电源负。
步骤六：MCU通过芯片28、30、31引脚读取由R545、R546和C526等组成的相线分压反馈网络获取磁电机的运转位置，再轮流输出对应驱动信号到UT、VT、WT、UB、VB、WB控制驱动电路驱动对应U、V、W输出驱动磁电机运转，拖动动力运转达到启动动力的目的。
步骤七：MCU通过芯片28、30、31引脚读取由R545、R546和C526等组成的相线分压反馈网络获取磁电机的运转位置和速度判断动力是否启动成功，启动成功后关闭UT、VT、WT、UB、VB、WB控制驱动信号，退出启动模式，自动切换进入发电模式。
独立发电模式：
步骤一：MCU通过U505驱动电机将动力风门开到最大。
步骤二：MCU根据参数设定的输出电压值和电流值通过U504驱动电机调节动力油门大小。
协同发电模式：
步骤一：MCU通过U505驱动电机将动力风门开到最大。
步骤二：MCU根据参数设定的输出电压值和电流值通过U504驱动电机调节动力油门大小，实现和负载功率相接近的功率输出以减小供电电压的波动。
步骤三：当发电出现异常情况或者正常停机时，MCU通过R530导通Q505使继电器RL401吸合关闭动力，退出发电模式。
参数设置模式：
步骤一：MCU通过按键S1，进入参数设置模式。
步骤二：MCU通过按键S2，增加发电启动电压参数。
步骤三：MCU通过按键S3，减少发电启动电压参数。
步骤四：MCU通过按键S4，保存发电启动电压参数。
步骤五：MCU通过R601到R608驱动LED数码管显示运行参数和设置参数，增加发电启动电压参数。
步骤六：MCU通过R552连接的主控芯片U501，实现参数查询和运行显示。
M1为输入为低电平时发电机强制启动。
MCU为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路整合在芯片28、30、31上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
WT引脚是采用Web网页应用开发设计而成。
LCD驱动为液晶显示驱动。
S1参数设置进入按键，S2参数加按键，S3参数减按键，S4参数保存推出键。
综上所述，通过启动动力部分和发电模式，能够将保证电机的有功功率增加、发电机自身的供电能力提高以及线路电圧损失降低，最终保证了发电机的安全可靠性能。
需要说明的是，术语“包括”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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种安全可靠的启动器控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
启动动力部分：
步骤一：整机开电后M1开关对地短路输入低电平，启动器进入强制启动状态，M1口也可以通过外接控制电路控制启动器强制启动，实现和外部用电设备同步供电和断电共功能，M1口可以是高低电平的开关变量也可以是负载大小的模拟量。
步骤二：MCU通过风门驱动电路控制风门电机、使动力处于需要的风门开闭状态。
步骤三：MCU通过油门驱动电路控制油门电机、使动力处于需要的油门待机状态。
步骤四：MCU通过WT引脚输出低电频到MOS驱动电路R302让Q301导通、Q302导通使MOS管PQ301打开W相上桥输出电源电源正。
步骤五：MCU通过VB引脚输出低电平到MOS驱动电路R209让Q204导通、Q205导通使MOS管PQ205打开V相下桥输出电源电源负。
步骤六：MCU通过芯片28、30、31引脚读取由R545、R546和C526等组成的相线分压反馈网络获取磁电机的运转位置，再轮流输出对应驱动信号到UT、VT、WT、UB、VB、WB控制驱动电路驱动对应U、V、W输出驱动磁电机运转，拖动动力运转达到启动动力的目的。
步骤七：MCU通过芯片28、30、31引脚读取由R545、R546和C526等组成的相线分压反馈网络获取磁电机的运转位置和速度判断动力是否启动成功，启动成功后关闭UT、VT、WT、UB、VB、WB控制驱动信号，退出启动模式，自动切换进入发电模式。
独立发电模式：
步骤一：MCU通过U505驱动电机将动力风门开到最大。
步骤二：MCU根据参数设定的输出电压值和电流值通过U504驱动电机调节动力油门大小。
协同发电模式：
步骤一：MCU通过U505驱动电机将动力风门开到最大。
步骤二：MCU根据参数设定的输出电压值和电流值通过U504驱动电机调节动力油门大小，实现和负载功率相接近的功率输出以减小供电电压的波动。
步骤三：当发电出现异常情况或者正常停机时，MCU通过R530导通Q505使继电器RL401吸合关闭动力，退出发电模式。
参数设置模式：
步骤一：MCU通过按键S1，进入参数设置模式。
步骤二：MCU通过按键S2，增加发电启动电压参数。
步骤三：MCU通过按键S3，减少发电启动电压参数。
步骤四：MCU通过按键S4，保存发电启动电压参数。
步骤五：MCU通过R601到R608驱动LED数码管显示运行参数和设置参数，增加发电启动电压参数。
步骤六：MCU通过R552连接的主控芯片U501，实现参数查询和运行显示。
2.根据权利要求1所述的一种安全可靠的启动器控制方法，其特征在于：所述M1为输入为低电平时发电机强制启动。
3.根据权利要求1所述的一种安全可靠的启动器控制方法，其特征在于：所述MCU为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路整合在芯片28、30、31上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
4.根据权利要求1所述的一种安全可靠的启动器控制方法，其特征在于：所述WT引脚是采用Web网页应用开发设计而成。
5.根据权利要求3所述的一种安全可靠的启动器控制方法，其特征在于：所述LCD驱动为液晶显示驱动。
6.根据权利要求1所述的一种安全可靠的启动器控制方法，其特征在于：所述S1参数设置进入按键，S2参数加按键，S3参数减按键，S4参数保存推出键。
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