CN202696517U - 电机启动控制系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机启动控制系统，包括：控制单元、触发单元和可控硅功率单元，其中，所述控制单元用于向所述触发单元输出电机启动信号，所述触发单元用于在接收到所述电机启动信号时，向所述可控硅功率单元输出触发控制信号，所述可控硅功率单元用于在接收到所述触发控制信号时向电机输出从零逐渐升高至预定值的电压。通过本实用新型的技术方案，能够平稳启动电机，降低大功率电机启动时对电网的冲击。本实用新型还提供了一种工程机械。

Description

电机启动控制系统和工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体而言，涉及电机启动控制系统和工程机械。

背景技术

大功率交流电动机被广泛应用于各个领域，例如工程机械领域。在大负荷用电设备场所，大功率交流电动机的起动对供电电网电压降的冲击，容易影响电网上其它设备的正常运行，甚至影响本地设备的起动。为了避免这种现象的发生，一般所采用的降压启动方法有以下几种：

自偶变压器降压启动、转子回路串电阻启动、软启动、以及常用的星—三角启动等。

虽然上述几种方法均能够实现降压，但对这些目前常用的交流电动机起动方式进行分析研究后，发现仍存在以下几点的不足：

1、启动控制元件的体积庞大，需要占用现场较大的空间，也不利于设备使用。

2、在控制精度上也无法达到较高的精确度，影响控制结果。

3、星—三角启动这种方式在启动时，对电网仍存在一定的冲击，如果交流电机的功率增大，则其在启动时对电网的冲击也将增大。

因此，需要一种新的电机启动控制技术，能够平稳地启动电机，避免对电网造成的冲击。

实用新型内容

考虑到上述背景技术，本实用新型的一个目的是提供一种电机启动控制系统，可以平稳启动交流电机，降低电机启动对电网的冲击。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电机启动控制系统，包括：控制单元、触发单元和可控硅功率单元，其中，所述控制单元向所述触发单元输出电机启动信号，所述触发单元用于在接收到所述电机启动信号时，向所述可控硅功率单元输出触发控制信号，所述可控硅功率单元用于在接收到所述触发控制信号时向电机输出从零逐渐升高至预定值的电压。

这样，通过触发单元的特殊触发信号，就可以使可控硅功率单元输出从零逐渐升高至预定值的电压，从而使电机缓慢启动，降低了对电网的冲击，进一步提高了控制电机启动的精确度。

优选地，所述触发单元包括三相移相触发器。

可控硅功率单元的移相触发是对可控硅功率单元的导通角控制。在交流电压的正、负半周都以一定的延迟角区触发可控硅功率单元的导通，通过改变可控硅功率单元的导通角来达到调节输出电压的目的。

优选地，所述触发单元包括周波过零触发器。

优选地，所述触发单元包括三相移相/周波过零两用型触发器。

优选地，所述触发单元包括转换开关，所述转换开关用于选择三相移相方式或选择周波过零方式调整功率。

优选地，所述控制单元为通用运动控制器。

优选地，所述控制单元为可编程逻辑控制器。

本实用新型的技术方案能够利用触发单元和可控硅功率单元控制交流电机的启动，并且能够控制启动时间和启动电压，使电机启动更平稳，减少对电网的冲击；该电机启动控制系统，元器件简单且体积小，不会占用太多空间，增加了工作灵活性；其次，去除了大功率交流接触器，可以提高控制电机启动的精确度。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的电机启动控制系统的示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例的触发单元的触发控制信号的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了根据本实用新型的实施例的电机启动控制系统的示意图。

如图1所示，根据本实用新型的实施例的电机启动控制系统，包括：控制单元102、触发单元104和可控硅功率单元106，其中，所述控制单元102用于向所述触发单元104输出电机启动信号，所述触发单元104用于在接收到所述电机启动信号时，向所述可控硅功率单元106输出触发控制信号，所述可控硅功率单元106用于在接收到所述触发控制信号时向电机108输出从零逐渐升高至预定值的电压。

当在输出至电机108的电压增大到所述预定值时，使该电机108工作在预定电压下。

这样，通过触发单元的特殊触发信号，就可以使可控硅功率单元输出从零逐渐升高至预定值的电压，从而使电机缓慢启动，降低了对电网的冲击，进一步提高了控制电机启动的精度。

优选地，所述触发单元104包括三相移相触发器。

可控硅功率单元106的移相触发是对可控硅功率单元106的导通角控制。在交流电压的正、负半周都以一定的延迟角区触发可控硅功率单元106的导通，通过改变可控硅功率单元106的导通角来达到调节输出电压的目的。

优选地，所述触发单元104包括周波过零触发器。

可控硅功率单元过零触发是对可控硅功率单元过零的通—断控制。在可控硅功率单元106导通时，交流电源与电机108接通，输出若干个周波电压后，可控硅功率单元106被关断，停止交流电压输出；经过一定周波数后，再使可控硅功率单元106导通，如此重复进行。通过改变导通时间对固定重复周期的比值，从而改变输出电压有效值的大小。

优选地，所述触发单元104包括三相移相及周波过零两用触发器。

优选地，所述触发单元104包括转换开关，所述转换开关用于选择三相移相方式或选择周波过零方式调整功率。

该触发单元104为两用型触发单元，根据实际需要选择其中一种功能，例如如果所需功率大，则可以选择移相触发，如果需要对电网的谐波干扰小一些，则可以选择周波过零触发。

如图2所示，分别示出了三相移相触发和周波过零触发的信号控制方式，均可以实现控制可控硅功率单元输出可变电压。

当需要电机108启动时，由控制单元102输出电机启动信号至触发单元104，触发单元104发出控制可控硅功率单元106的信号，以驱动电机108启动，其中，移相触发单元发出控制移相角度从0度至90度的输出信号，使得可控硅功率单元106的输出电压在0%到100%之间变化（如图2所示），即使得输出电压从AC0V逐步增加到AC380V，保证电机平稳完成启动过程，且能够根据应用需要，调整电机的启动时间和启动电压。

与星—三角启动方式相比，无需大功率交流接触器，进一步提高了控制精确度。

优选地，所述可控硅功率单元106为二级可控硅、三级可控硅、四级可控硅中的任一种。

所述控制单元102可以为任何控制单元，包括但不限于通用运动控制器、可编程逻辑控制器。

根据本实用新型的技术方案，能够利用触发单元和可控硅功率单元控制交流电机的启动，并且能够控制启动时间和启动电压，使电机启动更平稳，减少对电网的冲击；该电机启动控制系统，元器件简单且体积小，不会占用太多空间，增加了工作灵活性；其次，去除了大功率交流接触器，可以提高控制电机启动的精确度。

根据本实用新型的又一方面，还提供了一种工程机械，包括如上述任一技术方案中所描述的电机启动控制系统。

本领域内的技术人员应该理解，该工程机械包括但不限于起重机、泵车，根据本实用新型的电机启动控制系统可以应用于需要使用电机的任何车辆。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电机启动控制系统，其特征在于，包括：控制单元、触发单元和可控硅功率单元；

其中，所述控制单元用于向所述触发单元输出电机启动信号，所述触发单元用于在接收到所述电机启动信号时向所述可控硅功率单元输出触发控制信号，所述可控硅功率单元用于在接收到所述触发控制信号时向电机输出从零逐渐升高至预定值的电压。

2.根据权利要求1所述的电机启动控制系统，其特征在于，所述触发单元包括三相移相触发器。

3.根据权利要求1所述的电机启动控制系统，其特征在于，所述触发单元包括周波过零触发器。

4.根据权利要求1所述的电机启动控制系统，其特征在于，所述触发单元包括三相移相/周波过零两用型触发器。

5.根据权利要求4所述的电机启动控制系统，其特征在于，所述触发单元包括转换开关，所述转换开关用于选择三相移相方式或周波过零方式调整功率。

6.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的电机启动控制系统。

7.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为起重机或泵车。

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