CN112398128A - 电压闪变再启动控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明电压闪变再启动控制器由电源单元1、检测单元2、直启单元3、软启单元4组成，当生产系统正在运行的电机因电网电压闪变而造成停机，如电网电压在允许直接启动的时间内恢复正常，电机直接启动因电网电压闪变造成停机的电机；如电网电压不能在允许直接启动的时间内恢复正常，但可以允许软启的时间内恢复正常时，电机通过软启启动因电网电压闪变造成停机的电机；如电网电压没有在允许的时间内恢复正常，则控制器闭锁，不再起动设备的一种防晃电控制器，可广泛用于常规交流接触器控制的电机、变频器或软启动器控制的电机再起动，具有结构简单、可靠性高、体积小、安装方便等优点。
Description
技术领域
本发明属于工业电气控制范畴，属于一种控制器，涉及电压闪变再启动控制器。
背景技术
工业生产中，由于雷击、短路或其他原因造成电网短时电压闪变，引起许多重要的低压电机停机，进而导致连续生产过程紊乱，给企业造成巨大损失，甚至安全事故。虽然电压波动或断电过程短暂，但是由于系统中接触器、变频器、软启动等因失压断开回路，即使短时间内电压恢复正常供电生产系统也无法正常运转。
本发明提供了一种当生产系统正在运行的电机因电网电压闪变而造成停机，如电网电压在允许的时间内恢复正常，电机按预先设定的再起动时间起动因电网电压闪变造成停机的电机。如电网电压没有在允许的时间内恢复正常，则控制器闭锁，不再起动设备。可广泛应用于常规交流接触器控制的电机再起动、变频器或软启动器控制的电机再起动，具有可靠性高、体积小、安装方便、接线简单等优点。
发明内容
本发明电压闪变再启动控制器由电源单元1、检测单元2、直启单元3、软启单元4组成，其特征在于：所述电源单元1的交流侧A1、A2连接交流系统电源，U1、U2与电机电源并联，直流输出侧正极通过直流母线正极连接检测单元2、直启单元3和软启单元4，负极连接直流母线负极并接地，检测单元2的信号输出连接直启单元3的直启驱动晶闸管VT1触发极，直启单元3的直启驱动晶闸管VT1发射极连接软启单元4的软启驱动晶闸管VT3触发极；
所述电源单元1，包含电源变压器T、负荷变压器T1、可调电阻R、继电器K、储能电容C、二极管一1D、二极管二2D和整流模块RB，电源变压器T的输入端连接交流系统电源，电源变压器T的输出端一极并联可调电阻R、储能电容C的负极和直流母线负极，电源变压器T的输出端另一极连接继电器K的线圈和常开触点，继电器K线圈的另一极经可调电阻R连接直流母线负极，继电器K常开触点的另一端串联二极管一1D、二极管二2D后与储能电容C的正极连接直流母线正极；负荷变压器T1的输入端与电机电源并联，输出端连接整流模块RB的交流端，整流模块RB直流端正极连接直流母线正极，负极连接直流母线负极并接地；所述二极管一1D和二极管二2D反向对接；
所述检测单元2由低电压调节电位器R1、光电耦合器B、1#隔离二极管VD1、限流电阻R2组成，低电压调节电位器R1的一端连接三相整流模块RB直流端正极，另一端连接光电耦合器B的发光管，光电耦合器B的发光管另一端接地，光电耦合器B集电极连接限流电阻R2的一端，光电耦合器B发射极接地，限流电阻R2的另一端连接1#隔离二极管VD1负极，1#隔离二极管VD1的正极连接三相整流模块RB直流端正极；
所述直启单元3由直启调节电位器R3、储能电容C2、直启驱动晶闸管VT1、直启晶闸管VT2、直启保持电容C1、直启限流电阻R4、直启继电器K1组成，直启调节电位器R3的一端连接到检测单元2中1#隔离二极管VD1的负极，且并联直启储能电容C2的正极、直启驱动晶闸管VT1集电极，直启驱动晶闸管VT1的门极并联检测单元2中光电耦合器B的集电极，直启调节电位器R3、储能电容C2的另一端接地，直启驱动晶闸管VT1的发射极并联直启保持电容C1、直启限流电阻R4的一端，直启保持电容C1负极接地，直启限流电阻R4的另一端连接直启晶闸管VT2的门极，直启晶闸管VT2的集电极连接三相整流模块RB直流端正极，直启晶闸管VT2的发射极连接直启继电器K1线圈，直启继电器K1线圈的另一端接地，直启继电器K1的触点作为系统直启指令信号源；
所述软启单元4由软启调节电位器R6、软启储能电容C4、软启驱动晶闸管VT3、2#隔离二极管VD2、软启晶闸管VT4、软启保持电容C3、软启限流电阻R7、软启继电器K2组成，软启驱动晶闸管VT3的门极经软启驱动限流电阻R5连接直启驱动晶闸管VT1的发射极，软启驱动晶闸管VT3的集电极经2#隔离二极管VD2连接接三相整流模块RB直流端正极，并联软启储能电容C4的正极，软启储能电容C4的另一端接地，软启驱动晶闸管VT3的发射极并联软启保持电容C3、软启调节电位器R6、软启限流电阻R7的一端，软启调节电位器R6的另一端、软启保持电容C3负极接地，软启限流电阻R7的另一端连接软启晶闸管VT4的门极，软启晶闸管VT4的集电极经直启继电器K1常闭触点连接三相整流模块RB直流端正极，软启晶闸管VT4的发射极连接软启继电器K2线圈，软启继电器K2线圈的另一端接地，软启继电器K2的触点作为系统软启动指令信号源。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明的接线原理图；
图中：1：电源单元、2：检测单元、3：直启单元、4：软启单元，T：电源变压器、T1：负荷变压器、R：可调电阻、K：继电器、C：储能电容、1D：二极管1、2D:二极管2、RB：整流模块，R1：低电压调节电位器、B：光电耦合器，VD1：1#隔离二极管、R2：限流电阻，R3：直启调节电位器、C1：直启保持电容、C2：直启储能电容、VT1：直启驱动晶闸管、R4：直启限流电阻、VT2：直启晶闸管、K1：直启继电器，R5：软启驱动限流电阻、VT3：软启驱动晶闸管、VD2：2#隔离二极管、C3：软启保持电容、R6：软启调节电位器、C4：软启储能电容、R7：软启限流电阻、VT4：软启晶闸管、K2：软启继电器。
具体实施方式
本发明电压闪变再启动控制器由电源单元1、检测单元2、直启单元3、软启单元4组成，其特征在于：所述电源单元1的交流侧A1、A2连接交流系统电源，U1、U2与电机电源并联，直流输出侧正极通过直流母线正极连接检测单元2、直启单元3和软启单元4，负极连接直流母线负极并接地，检测单元2的信号输出连接直启单元3的直启驱动晶闸管VT1触发极，直启单元3的直启驱动晶闸管VT1发射极连接软启单元4的软启驱动晶闸管VT3触发极；
所述电源单元1，包含电源变压器T、负荷变压器T1、可调电阻R、继电器K、储能电容C、二极管一1D、二极管二2D和整流模块RB，电源变压器T的输入端连接交流系统电源，电源变压器T的输出端一极并联可调电阻R、储能电容C的负极和直流母线负极，电源变压器T的输出端另一极连接继电器K的线圈和常开触点，继电器K线圈的另一极经可调电阻R连接直流母线负极，继电器K常开触点的另一端串联二极管一1D、二极管二2D后与储能电容C的正极连接直流母线正极；负荷变压器T1的输入端与电机电源并联，输出端连接整流模块RB的交流端，整流模块RB直流端正极连接直流母线正极，负极连接直流母线负极并接地；所述二极管一1D和二极管二2D反向对接；
所述检测单元2由低电压调节电位器R1、光电耦合器B、1#隔离二极管VD1、限流电阻R2组成，低电压调节电位器R1的一端连接三相整流模块RB直流端正极，另一端连接光电耦合器B的发光管，光电耦合器B的发光管另一端接地，光电耦合器B集电极连接限流电阻R2的一端，光电耦合器B发射极接地，限流电阻R2的另一端连接1#隔离二极管VD1负极，1#隔离二极管VD1的正极连接三相整流模块RB直流端正极；
系统正常供电且电机正常运行时电源单元1通过负荷侧变压器T1经整流模块RB为直流母线提供连续稳定供电电压，光电耦合器B内的发光管点亮，光线照射到光电晶闸管上，此光电晶闸管呈低电阻导通，将直启驱动晶闸管VT1门极电位拉到低电位，直启驱动晶闸管VT1截止；电源变压器T为继电器K连续供电，反向对接的二极管一1D和二极管二2D相互截止，系统电源无法为直流母线供电。
所述直启单元3由直启调节电位器R3、储能电容C2、直启驱动晶闸管VT1、直启晶闸管VT2、直启保持电容C1、直启限流电阻R4、直启继电器K1组成，直启调节电位器R3的一端连接到检测单元2中1#隔离二极管VD1的负极，且并联直启储能电容C2的正极、直启驱动晶闸管VT1集电极，直启驱动晶闸管VT1的门极并联检测单元2中光电耦合器B的集电极，直启调节电位器R3、储能电容C2的另一端接地，直启驱动晶闸管VT1的发射极并联直启保持电容C1、直启限流电阻R4的一端，直启保持电容C1负极接地，直启限流电阻R4的另一端连接直启晶闸管VT2的门极，直启晶闸管VT2的集电极连接三相整流模块RB直流端正极，直启晶闸管VT2的发射极连接直启继电器K1线圈，直启继电器K1线圈的另一端接地，直启继电器K1的触点作为系统直启指令信号源；
当系统发生电压闪变时，光电耦合器B内的发光管熄灭，光电晶闸管高阻，直启直启储能电容C2经限流电阻R2抬高直启驱动晶闸管VT1门极电位；直启调节电位器R3调整直启直启储能电容C2的放电时间，当直启储能电容C2放电完成时间之内，系统电压恢复正常时，电源变压器T得电使继电器K常开触点闭合，反向对接的二极管一1D和二极管二2D因二极管的伏安特性漏出半个交流波为储能电容C充电，两只二极管关断后由储能电容C继续为直流母线供电；由于直启保持电容C1继续导通直启晶闸管VT2直启继电器K1线圈得电闭合，为系统发出直接启动信号。
所述软启单元4由软启调节电位器R6、软启储能电容C4、软启驱动晶闸管VT3、2#隔离二极管VD2、软启晶闸管VT4、软启保持电容C3、软启限流电阻R7、软启继电器K2组成，软启驱动晶闸管VT3的门极经软启驱动限流电阻R5连接直启驱动晶闸管VT1的发射极，软启驱动晶闸管VT3的集电极经2#隔离二极管VD2连接接三相整流模块RB直流端正极，并联软启储能电容C4的正极，软启储能电容C4的另一端接地，软启驱动晶闸管VT3的发射极并联软启保持电容C3、软启调节电位器R6、软启限流电阻R7的一端，软启调节电位器R6的另一端、软启保持电容C3负极接地，软启限流电阻R7的另一端连接软启晶闸管VT4的门极，软启晶闸管VT4的集电极经直启继电器K1常闭触点连接三相整流模块RB直流端正极，软启晶闸管VT4的发射极连接软启继电器K2线圈，软启继电器K2线圈的另一端接地，软启继电器K2的触点作为系统软启动指令信号源。
所述软启保持电容C3、软启储能电容C4的容量均大于直启储能电容C2。
当系统发生电压闪变时，且系统电压恢复正常时间在直启储能电容C2和直启保持电容C1放电完成以后，系统电压再次恢复正常时由于直启驱动晶闸管VT1的门极低电位，直启驱动晶闸管VT1截止不能导通直启晶闸管VT2，直启回路失效；
当系统发生电压闪变时，直启驱动晶闸管VT1驱动软启驱动晶闸管VT3导通，软启储能电容C4为软启保持电容C3充电，软启晶闸管VT4门极电位升高，当系统电压恢复正常时间在直启储能电容C2和直启保持电容C1放电完成以后，系统电压再次恢复正常时直启继电器K1不能闭合，由于软启保持电容C3的容量大于直启储能电容C2，软启晶闸管VT4继续导通，软启继电器K2线圈得电，触点闭合为系统软启发出指令；
通过调整软启调节电位器R6，调节软启保持电容C3的放电时间，当电压闪变的时间超出软启保持电容C3的放电时间，系统电压再恢复正常时软启晶闸管VT4不再导通，软启继电器K2无法闭合，不能发出软启回路信号。
本发明当生产系统正在运行的电机因电网电压闪变而造成停机，如电网电压在允许直接启动的时间内恢复正常，电机直接启动因电网电压闪变造成停机的电机；如电网电压不能在允许直接启动的时间内恢复正常，但可以允许软启的时间内恢复正常时，电机通过软启启动因电网电压闪变造成停机的电机；如电网电压没有在允许的时间内恢复正常，则控制器闭锁，不再起动设备。本发明可广泛用于常规交流接触器控制的电机再起动、星－三角启动回路或降压启动回路的电机再起动、DCS 系统参与控制的电机再起动、DW 等系列机械式开关控制的电机再起动、变频器或软启动器控制的电机再起动，具有结构简单、可靠性高、体积小、安装方便等优点。
Claims (3)
1.电压闪变再启动控制器由电源单元（1）、检测单元（2）、直启单元（3）、软启单元（4）组成，其特征在于：所述电源单元（1）的交流侧A1、A2连接交流系统电源，U1、U2与电机电源并联，直流输出侧正极通过直流母线正极连接检测单元（2）、直启单元（3）和软启单元（4），负极连接直流母线负极并接地，检测单元（2）的信号输出连接直启单元（3）的直启驱动晶闸管（VT1）触发极，直启单元（3）的直启驱动晶闸管（VT1）发射极连接软启单元（4）的软启驱动晶闸管（VT3）触发极；
所述电源单元（1），包含电源变压器（T）、负荷变压器（T1）、可调电阻（R）、继电器（K）、储能电容（C）、二极管一（1D）、二极管二（2D）和整流模块（RB），电源变压器（T）的输入端连接交流系统电源，电源变压器（T）的输出端一极并联可调电阻（R）、储能电容（C）的负极和直流母线负极，电源变压器（T）的输出端另一极连接继电器（K）的线圈和常开触点，继电器（K）线圈的另一极经可调电阻（R）连接直流母线负极，继电器（K）常开触点的另一端串联二极管一（1D）、二极管二（2D）后与储能电容（C）的正极连接直流母线正极；负荷变压器（T1）的输入端与电机电源并联，输出端连接整流模块（RB）的交流端，整流模块（RB）直流端正极连接直流母线正极，负极连接直流母线负极并接地；所述二极管一（1D）和二极管二（2D）反向对接；
所述检测单元（2）由低电压调节电位器（R1）、光电耦合器（B）、1#隔离二极管（VD1）、限流电阻（R2）组成，低电压调节电位器（R1）的一端连接三相整流模块（RB）直流端正极，另一端连接光电耦合器（B）的发光管，光电耦合器（B）的发光管另一端接地，光电耦合器（B）集电极连接限流电阻（R2）的一端，光电耦合器（B）发射极接地，限流电阻（R2）的另一端连接1#隔离二极管（VD1）负极，1#隔离二极管（VD1）的正极连接三相整流模块（RB）直流端正极。
2.根据权利要求1所述的电压闪变再启动控制器，其特征在于：所述直启单元（3）由直启调节电位器（R3）、储能电容（C2）、直启驱动晶闸管（VT1）、直启晶闸管（VT2）、直启保持电容（C1）、直启限流电阻（R4）、直启继电器（K1）组成，直启调节电位器（R3）的一端连接到检测单元（2）中1#隔离二极管（VD1）的负极，且并联直启储能电容（C2）的正极、直启驱动晶闸管（VT1）集电极，直启驱动晶闸管（VT1）的门极并联检测单元（2）中光电耦合器（B）的集电极，直启调节电位器（R3）、储能电容（C2）的另一端接地，直启驱动晶闸管（VT1）的发射极并联直启保持电容（C1）、直启限流电阻（R4）的一端，直启保持电容（C1）负极接地，直启限流电阻（R4）的另一端连接直启晶闸管（VT2）的门极，直启晶闸管（VT2）的集电极连接三相整流模块（RB）直流端正极，直启晶闸管（VT2）的发射极连接直启继电器（K1）线圈，直启继电器（K1）线圈的另一端接地，直启继电器（K1）的触点作为系统直启指令信号源；
所述软启单元（4）由软启调节电位器（R6）、软启储能电容（C4）、软启驱动晶闸管（VT3）、2#隔离二极管（VD2）、软启晶闸管（VT4）、软启保持电容（C3）、软启限流电阻（R7）、软启继电器（K2）组成，软启驱动晶闸管（VT3）的门极经软启驱动限流电阻（R5）连接直启驱动晶闸管（VT1）的发射极，软启驱动晶闸管（VT3）的集电极经2#隔离二极管（VD2）连接接三相整流模块（RB）直流端正极，并联软启储能电容（C4）的正极，软启储能电容（C4）的另一端接地，软启驱动晶闸管（VT3）的发射极并联软启保持电容（C3）、软启调节电位器（R6）、软启限流电阻（R7）的一端，软启调节电位器（R6）的另一端、软启保持电容（C3）负极接地，软启限流电阻（R7）的另一端连接软启晶闸管（VT4）的门极，软启晶闸管（VT4）的集电极经直启继电器（K1）常闭触点连接三相整流模块（RB）直流端正极，软启晶闸管（VT4）的发射极连接软启继电器（K2）线圈，软启继电器（K2）线圈的另一端接地，软启继电器（K2）的触点作为系统软启动指令信号源。
3.根据权利要求2所述的电压闪变再启动控制器，其特征在于：所述软启保持电容（C3）、软启储能电容（C4）的容量均大于直启储能电容（C2）。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210223 |