CN201430560Y - 具有光纤隔离功能的高压软起动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有光纤隔离功能的高压软起动器，属于起动器制造技术领域；本实用新型要解决的技术问题是提供一种安全可靠、对可控硅驱动信号具有光纤隔离传输功能的高压软起动器，技术方案是：三相电源输入接口通过导线依次与隔离换向开关、进线真空接触器和可控硅组件连接，可控硅组件的输出端分成两路，一路通过低速真空接触器与双速电机低速绕组接口相连，另一路通过高速真空接触器与双速电机高速绕组接口相连，可控硅组件的两端还并联有旁路真空接触器，在隔离换向开关和进线真空接触器之间通过导线连接有电源变压器，电源变压器的输出端连接有接口板、控制器、PLC和操作盒；本实用新型可广泛应用于各种高压双速电机的软起动。

Description

具有光纤隔离功能的高压软起动器

技术领域

本实用新型公开了一种具有光纤隔离功能的高压软起动器，属于起动器制造技术领域。

背景技术

目前大型交流电动机广泛使用软起动器起动，高压软起动器通过中央处理器和可控硅来调节电动机的供电电压，以改善感应电动机的起动和制动过程，使电动机平稳起动和制动，减少电动机的起动对电网的冲击，同时降低起动过程中对机械及电器设备的损害。由于可控硅需要在可控硅导通信号的精确控制下控制供电电压，因而可控硅导通信号传输必须具备极高的准确性及抗干扰能力，此难题成为了软起动器向更高电压等级发展的瓶颈问题。

实用新型内容

本实用新型针对已有技术存在的不足，要解决的技术问题是提供一种安全可靠、对可控硅驱动信号具有光纤隔离传输功能的高压软起动器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用技术方案的是：具有光纤隔离功能的高压软起动器，其结构为：三相电源输入接口通过导线依次与隔离换向开关、进线真空接触器和可控硅组件连接，可控硅组件的输出端分成两路，其中，一路通过低速真空接触器与双速电机低速绕组接口相连，另一路通过高速真空接触器与双速电机高速绕组接口相连，可控硅组件的两端还并联有旁路真空接触器，在隔离换向开关和进线真空接触器之间通过导线连接有电源变压器，电源变压器的输出端连接有接口板、控制器、PLC和操作盒，进线真空接触器和可控硅组件之间连接有电流检测装置，电流检测装置的输出端与接口板相连，可控硅组件的进出线端通过导线分别连接有第一分压板和第二分压板，第一分压板和第二分压板的另一端均与接口板相连，控制器通过导线连接接口板和PLC，PLC通过导线连接有操作盒和显示器，操作盒通过导线连接有远程控制面板；可控硅组件通过导线依次连接有驱动板、光纤和位于接口板内部的脉冲发射端。

上述的可控硅组件由三个结构相同且相互独立的晶闸管组件和并联在晶闸管组件两端，且起电压保护作用的压敏电阻组成，每个晶闸管组件由两对反向并联的第一可控硅与两对反向并联的第二可控硅串联组成。

上述操作盒由变压器、可靠性元件、本地操作电路和光耦组成，操作盒的结构为：变压器的输入端与电源变压器相连，变压器的输出端与可靠性元件相连，可靠性元件与本地操作电路相连，本地操作电路通过光耦与PLC相连，本地操作电路还与远程控制面板相连，本地操作电路与远程控制面板均为本安电路；上述驱动板的型号为CLGD。

本实用新型应用于双速电机起动的软起动器与现有的软起动器相比具有以下有益效果：

1、接口板接收电流检测装置的信号和分压板的进线侧和负载侧的电压反馈信号，把它们传向控制器进行处理。控制器产生门极信号，传到接口板用以驱动光纤发送器。门极信号经光纤传向驱动板。起动器共有12块驱动板，每相4块，分别装在各相的晶闸管组件上。该驱动板根据来自控制器的驱动信号控制可控硅组件中可控硅片的导通角。通过光纤传输信号，实现了自身与门极源逻辑电路之间的光纤隔离，从而使传输变得安全可靠。

2、自动化集成程度高：起动器中，控制器完成与软起动有关的控制，包括软起动方式(如限流、突跳等)和软起过程的保护(如堵转、晶闸管短路、电机过热等)；型号为CPU224的西门子可编程控制器PLC完成起动器整机的控制(如软起/硬起)和保护，通过操作盒可以对起动器进行设置及起停操作，远程控制面板可实现多机级联和远方控制起动器起停操作。

3、工作方式多样化、使用方式多样化：由于本实用新型的电路采用三相电源输入接口通过三组导线依次与隔离换向开关、进线真空接触器和可控硅组件连接，可控硅组件分别通过并联的低速真空接触器和高速真空接触器连接在双速电机低速绕组接口和双速电机高速绕组接口上，可控硅组件的两端并联一个旁路真空接触器，可实现五种组合方式起动：低速/软起动、低速/硬起动、低速转高速/软起动、低速转高速/硬起动和高速软起动。

4、安全可靠、运行平稳：在本实用新型中通过硬件和软件相互作用，具有过载、过流保护、堵转保护和过电压保护、起动次数过多保护；过载、过流保护、堵转保护、起动次数过多保护功能通过电流检测装置和控制器来实现；过电压保护通过并联在晶闸管两端的压敏电阻来实现，多种保护功能使起动过程安全可靠，运行平稳，操作盒由变压器、可靠性元件、本地操作电路和光耦组成，本地操作与远程控制均为本安电路，安全可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型具有光纤隔离功能的高压软起动器的原理框图；

图2为图1中可控硅组件205的结构示意图。

图中1为三相电源输入接口，2为软起动器，3为双速交流电动机，4为晶闸管组件，5为压敏电阻，6为第一可控硅，7为第二可控硅，201为隔离换向开关，202为电源变压器，203为进线真空接触器，204为旁路真空接触器，205为可控硅组件，206为高速真空接触器，207为低速真空接触器，208为双速电机高速绕组接口，209为双速电机低速绕组接口，210为驱动板，211为电流检测装置，212为第一分压板，213为光纤，214为脉冲发射端，215为接口板，216为控制器，217为PLC，218为操作盒，219为远程控制面板，220为显示器，221为变压器，222为可靠性元件，223为本地操作电路，224为光耦，225为第二分压板。

具体实施方式

图1是本实用新型具有光纤隔离功能的高压软起动器的原理框图。图中，软起动器2包括隔离换向开关201、电源变压器202、进线真空接触器203、旁路真空接触器204、可控硅组件205、高速真空接触器206、低速真空接触器207、双速电机高速绕组接口208、双速电机低速绕组接口209、驱动板210、电流检测装置211、第一分压板212、光纤213、接口板215、控制器216、PLC217、操作盒218、远程控制面板219、显示器220和第二分压板225，其结构为：三相电源输入接口1通过导线依次与隔离换向开关201、进线真空接触器203和可控硅组件205连接，可控硅组件205的输出端分成两路，其中，一路通过低速真空接触器207与双速电机低速绕组接口209相连，另一路通过高速真空接触器206与双速电机高速绕组接口208相连，可控硅组件205的两端还并联有旁路真空接触器204，在隔离换向开关201和进线真空接触器203之间通过导线连接有电源变压器202，电源变压器202的输出端连接有接口板215、控制器216、PLC217和操作盒218，进线真空接触器203和可控硅组件205之间连接有电流检测装置211，电流检测装置211的输出端与接口板215相连，可控硅组件205的进出线端通过导线分别连接有第一分压板212和第二分压板225，第一分压板212和第二分压板225的另一端均与接口板215相连，控制器216通过导线连接接口板215和PLC217，PLC217通过导线连接有操作盒218和显示器220，操作盒218通过导线连接有远程控制面板219；可控硅组件205通过导线依次连接有驱动板210、光纤213和位于接口板215内部的脉冲发射端214。上述驱动板208的型号为CLGD。双速交流电动机3的型号为YBSD-400/200-4/8，控制器216的型号为1503E-S1FX，PLC217型号为CPU224的西门子可编程控制器。

上述操作盒218由变压器221、可靠性元件222、本地操作电路223和光耦224组成，操作盒218的结构为：变压器221的输入端与电源变压器202相连，变压器221的输出端与可靠性元件222相连，可靠性元件222与本地操作电路223相连，本地操作电路223通过光耦224与PLC217相连，本地操作电路223还与远程控制面板219相连，本地操作电路223与远程控制面板219均为本安电路。

本实用新型软起动器2的隔离换向开关201连接三相电源输入接口1，双速电机高速绕组接口208和双速电机低速绕组接口209分别连接双速交流电动机3的高速绕组和低速绕组。

本实用新型采用的电路控制方式均为现阶段本领域技术人员公知的技术。

图2为图1中可控硅组件205的结构示意图，可控硅组件205由三个结构相同且相互独立的晶闸管组件4和并联在晶闸管组件4两端，且起电压保护作用的压敏电阻5组成，每个晶闸管组件4由两对反向并联的第一可控硅6与两对反向并联的第二可控硅7串联组成，可控硅组件的型号为1503E-99CA，压敏电阻的型号为HY2.5WD-3.8/9。

Claims (4)

1、具有光纤隔离功能的高压软起动器，其结构为：三相电源输入接口(1)通过导线依次与隔离换向开关(201)、进线真空接触器(203)和可控硅组件(205)连接，可控硅组件(205)的输出端分成两路，其中，一路通过低速真空接触器(207)与双速电机低速绕组接口(209)相连，另一路通过高速真空接触器(206)与双速电机高速绕组接口(208)相连，可控硅组件(205)的两端还并联有旁路真空接触器(204)，在隔离换向开关(201)和进线真空接触器(203)之间通过导线连接有电源变压器(202)，电源变压器(202)的输出端连接有接口板(215)、控制器(216)、PLC(217)和操作盒(218)，进线真空接触器(203)和可控硅组件(205)之间连接有电流检测装置(211)，电流检测装置(211)的输出端与接口板(215)相连，可控硅组件(205)的进出线端通过导线分别连接有第一分压板(212)和第二分压板(225)，第一分压板(212)和第二分压板(225)的另一端均与接口板(215)相连，控制器(216)通过导线连接接口板(215)和PLC(217)，PLC(217)通过导线连接有操作盒(218)和显示器(220)，操作盒(218)通过导线连接有远程控制面板(219)；其特征在于：可控硅组件(205)通过导线依次连接有驱动板(210)、光纤(213)和位于接口板(215)内部的脉冲发射端(214)。

2、根据权利要求1所述的具有光纤隔离功能的高压软起动器，其特征在于：可控硅组件(205)由三个结构相同且相互独立的晶闸管组件(4)和并联在晶闸管组件(4)两端，且起电压保护作用的压敏电阻(5)组成，每个晶闸管组件(4)由两对反向并联的第一可控硅(6)与两对反向并联的第二可控硅(7)串联组成。

3、根据权利要求1或2所述的具有光纤隔离功能的高压软起动器，其特征在于：操作盒(218)由变压器(221)、可靠性元件(222)、本地操作电路(223)和光耦(224)组成，操作盒(218)的结构为：变压器(221)的输入端与电源变压器(202)相连，变压器(221)的输出端与可靠性元件(222)相连，可靠性元件(222)与本地操作电路(223)相连，本地操作电路(223)通过光耦(224)与PLC(217)相连，本地操作电路(223)还与远程控制面板(219)相连，本地操作电路(223)与远程控制面板(219)均为本安电路。

4、根据权利要求1所述的具有光纤隔离功能的高压软起动器，其特征在于：驱动板(208)的型号为CLGD。

Images