CN203151409U - 高压电动机变负载软启动与节电一体化装置 - Google Patents
高压电动机变负载软启动与节电一体化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203151409U CN203151409U CN 201320143841 CN201320143841U CN203151409U CN 203151409 U CN203151409 U CN 203151409U CN 201320143841 CN201320143841 CN 201320143841 CN 201320143841 U CN201320143841 U CN 201320143841U CN 203151409 U CN203151409 U CN 203151409U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- starting
- voltage
- soft
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本实用新型的名称是高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，涉及一种高压异步电动机软启动和自动节能的装置。它主要是解决已知的高压异步电动机启动和节能主要采用高压固态软启动柜只能降低启动电流，启动完毕后全压运行，高压变频调速柜可对电动机轻载节能，但价格昂贵，体积大，并且谐波污染的问题。本实用新型是电流检测电路和电压检测电路的输出端分别接单片机控制电路，单片机控制电路的输出通过软启动可控硅触发电路接软启动电路，在单片机控制电路上接有汉字显示电路。本实用新型可实现平滑软启动，在运行过程中通过实时检测电动机的功率因数并进行更改，本实用新型体积小，集成化高，轻载节能效果明显。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，具体是涉及一种适用于水泥，化工，冶金，矿山等高压异步电动机工作在轻/重负载交替工作的工况，实现电动机多种软启动方式，并且在轻载过程中达到自动节能的装置。
背景技术
目前已知的高压异步电动机启动和节能主要采用高压固态软启动柜和高压变频调速柜，高压固态软启动柜主要是对高压电动机启动过程降低电动机启动电流，启动完毕后通过高压旁路真空接触器切换实现全压运行，只对电动机的启动有帮助,对电动机的节能方面没有作用，高压变频调速柜启动效果较好，并且对电动机工作在轻载环境下有一定的节能效果，但是该产品价格昂贵，体积大,并且有谐波污染。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述不足，而提出的一种成本低，实现平滑软启动，启动完毕后实时检测电动机功率因数的高压电动机变负载软启动与节电一体化装置。
本实用新型的技术解决方案是：高压电动机变负载软启动与节电一体化装置是：电流检测电路和电压检测电路的输出端分别接单片机控制电路，单片机控制电路的输出通过软启动可控硅触发电路接软启动电路，在单片机控制电路上接有汉字显示电路。
本实用新型的技术解决方案中所述的电流检测电路是电流变送器CT1的输入端通过电流互感器接电动机M，电流变送器CT1的输出端接整流电路U1，整流电路U1输出直流信号经集成运算放大器U2A和比较器U2B接单片机控制电路中单片机U9的输入端。
本实用新型的技术解决方案中所述的软启动可控硅触发电路是接收到单片机控制电路发出的触发信号经芯片LS174反向输出和高频信号经过集成电路HC27分频叠加后由场效管Q1输出，通过光发射器T1和光接收器P1驱动场效管Q2，其输出端通过电流互感器CT2和CT3隔离输送到软启动电路中的可控硅的控制极和触发极。
本实用新型的技术解决方案中所述的软启动电路是由可控硅串联反并联组成。
本实用新型的技术解决方案中所述的单片机控制电路是采用嵌入式32位单片机U9，在单片机U9的60、62脚上分别连接有晶振M和电容C5、C6组成的振荡电路。
本实用新型的技术解决方案中所述的电压检测电路是电压互感器的副边通过光电耦合电路6N139接单片机U9。
本实用新型采用大功率固态软启动装置和节电装置一体化，利用嵌入式32位单片机系统实现电动机智能软起动和节能功能，在高压异步电机起动时在电机定子回路串入三相反并联的可控硅，实现平滑软启动，起动完毕后通过实时检测电动机的功率因数实现轻载节能。本实用新型将高压异步电机的软起动，轻载节能功能合二为一。并且本实用新型现场利用触摸屏显示电路实时监控软起动装置和电动机的工作状况(轻载/重载)，高压异步电机的软起动方式，起动电流，功率因数可在屏上更改，具有设备体积小，轻载节能效果明显，故障点少，集成化高等优点。
附图说明
图1是本实用新型的方框图。
图2是本实用新型的电原理框图。
具体实施方式
如图1、2所示，电流检测电路1的输入端通过电流变送器CT1与电动机M的电流互感器连接，电流变送器CT1输出的交流电流信号经整流电路U1整流为直流信号，通过比较器电路接单片机U9进行判别，电压检测电路6将检测到的电动机M定子电压相位信号输入到单片机U9，单片机U9将电流检测电路1的电流信号和电压检测电路6的电压信号通过计算出功率因数信号，根据负载轻/重状况发出不同的触发信号，发送给软启动可控硅触发电路2，软启动可控硅触发电路2将触发信号经过隔离技术发送给软启动电路3的可控硅组件，软启动电路3通过由软启动可控硅触发电路2输入的脉冲触发信号移相角度的调整，来改变可控硅的导通角的大小，从而改变电动机M定子部分电压的大小；在单片机U9的输入脚上连接有显示电动机M运行过程中电流、电压、功率因数及工作状态的显示电路4。
如图2所示，电流检测回路1电流变送器CT1将电机的电流互感器信号的交流0～5A电流信号变成0～2.5mA的弱电流信号,再经过整流电路U1变成直流电流信号,经过电位器RW和电阻R15的分压，经过电阻R14，和电容C16接入集成运算放大器器U2A的正向输入端3，负相输入端2经过电阻R16接入0电位，集成运算放大器U2A的输出端1脚经过二极管D21和电容C17以及电阻R17，R18，R19，R20，R21反向输入到集成运算放大器U2A的2端，形成同相比例放大电路，电源+5V经过电阻R22，R23，R24形成比较电路嵌位电压UR和集成运算放大器U2A的输出电压进行比较，按电机功率大小确定电流互感器的变比确定电机额定电流转换为电压信号,经过集成运算放大器U2A和选择开关U3/CD4066组合把电流/电压信号变换成1.5-5倍的额定电流/电压信号(每变化0.5倍额定定子电流为一档)与嵌位电压UR和比较器U2B形成过流判断回路送单片机U9进行判别。
软启动可控硅触发电路2是软启动部分的脉冲放大电路，由单片机U9根据电流检测电路1输入的电流信号所发出的触发脉冲（共3路，这里只列举一路）经过芯片LS174反向输出和高频信号经过集成电路HC27分频叠加后再通过场效应管Q1输送给光发射器T1，再通过光接收器P1驱动场效应管Q2，通过电流互感器CT2和CT3隔离输出到软启动电路3的可控硅的控制极和触发极，其特点是通过光纤传输和CT隔离，将弱电信号和高压强电电路有效的隔离开，对于高压电机，所发的触发信号经过CT隔离技术发给软启动电路3的可控硅组件。可控硅组件的可控硅由电动机M的功率来决定，如10KV电动机采用5只可控硅串联再和另5只串联进行反并联连接，3相电路共需要3组30只可控硅。6KV电机采用3只可控硅串联再和另3只串联的可控硅进行反并联连接，3相电路共需18只可控硅。由可控硅来实现高压电动机M的降压软启动和轻载节能，启动完毕后，通过检测电动机的实时功率因数，轻载功率因数较低，大约为0.2~0.3，此时可以通过调整可控硅的导通角来降低高压电动机定子端电压，当高压电动机负载较重时，功率因数为0.6~0.7，此时可以通过调整可控硅的导通角来提高电动机定子端电压，当高压电动机负载满载时，功率因数可达0.85左右，此时可将电动机端电压提升到全压运行。
汉字显示电路4是采用液晶显示器U10，电源+15V接入液晶显示器U10的5脚经过电容C15和电容C5接到负电源USS，通过液晶显示器U10的5、6脚和单片机U9进行串口通讯，液晶显示器U10的3脚和18脚接电阻R2的大小来调节液晶显示器U10的对比度，电源+15V通过电阻R10接到液晶显示器U10的19脚，主要调节液晶显示器U10的背光状态，液晶显示器U10主要显示电动机M运行过程状况，及启动方式，启动电流大小，电动机M工作在轻/重载工况的设定及各种故障显示。单片机U9采用嵌入式32位单片机实现电动机智能软起功能和轻载节能 统一管理，对参数设定，各种故障保护判别，实时检测电动机工作状态（轻/重载），晶振M1和电容C5，C6形成振荡电路分别接到单片机U9的60，62脚。电压检测电路6是电动机M定子电压检测电路，通过检测电机定子电压相位信号输入到单片机U9，电压检测电路6是通过电压互感器变换成100V交流信号，通过光藕电路6N139传送给单片机U9，单片机U9将电压检测电路6检测到的电动机M的电压信号和电流检测电路1检测到的电动机M的电流信号进行计算，得出电动机M的功率因数显示器在汉字显示电路4的液晶显示器U10上。
工作原理：
当本实用新型发出开始“启动”命令后由电流变送器CT1将电动机的电流互感器信号的交流0∽5A电流信号变成0∽2.5mA的弱电流信号,再经过整流电路U1变成直流信号,经过电位器RW和电阻R15的分压，按电机功率大小确定电流互感器的变比确定电机额定电流转换为电压信号,经过集成运算放大器U2A/LM358和选择开关U3/CD4066组合把电流/电压信号变换成1.5-5倍的额定电流/电压信号(每变化0.5倍额定定子电流为一档)与嵌位电压UR和比较器U2B/LM358形成过流判断回路送单片机U9进行判别。比如：嵌位电压UR=电机额定电流倍数（1.5-5倍）电动机额定电流/电压（经过整流电路U1变成直流信号,再经过电位器RW变换成的电压信号），选择开关CD4066组合的电阻运放倍数。单片机U9根据电流大小按设定的电流倍数(由键盘来设定)检测电机在启动/运行过程中是否超过设定的电流倍数来调节软启动部分可控硅的导通角大小从而来调节输入到电机定子回路的电压大小，以满足电机恒流启动或判别电机在启动/运行过程中是否过流，缺相等保护功能的实现，启动完毕后通过电压检测电路6的电压信号的相位和电流相位来计算电动机的功率因数自动调节电动机定子端电压，从而实现电动机的轻载节能。
Claims (6)
1.一种高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，其特征是：电流检测电路（1）和电压检测电路（6）的输出端分别接单片机控制电路（5），单片机控制电路（5）的输出通过软启动可控硅触发电路（2）接软启动电路（3），在单片机控制电路（5）上接有汉字显示电路（4）。
2.根据权利要求1所述的高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，其特征是：所述的电流检测电路（1）是电流变送器CT1的输入端通过电流互感器接电动机M，电流变送器CT1的输出端接整流电路U1，整流电路U1输出直流信号经集成运算放大器U2A和比较器U2B接单片机控制电路（5）中单片机U9的输入端。
3.根据权利要求1所述的高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，其特征是：所述的软启动可控硅触发电路（2）是接收到单片机控制电路（5）发出的触发信号经过芯片LS174反向输出和高频信号通过集成电路HC27分频叠加后由场效管Q1输出，通过光发射器T1和光接收器P1驱动场效管Q2，其输出端通过电流互感器CT2和CT3隔离输送到软启动电路（3）中的可控硅的控制极和触发极。
4.根据权利要求1所述的高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，其特征是：所述的软启动电路（3）是由可控硅串联反并联组成。
5.根据权利要求1所述的高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，其特征是：所述的单片机控制电路（5）是采用嵌入式32位单片机U9，在单片机U9的60、62脚上分别连接有晶振M和电容C5、C6组成的振荡电路。
6.根据权利要求1所述的高压电动机变负载软启动与节电一体化装置，其特征是：所述的电压检测电路（6）是电压互感器的副边通过光电耦合电路6N139接单片机U9。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320143841 CN203151409U (zh) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 高压电动机变负载软启动与节电一体化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320143841 CN203151409U (zh) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 高压电动机变负载软启动与节电一体化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203151409U true CN203151409U (zh) | 2013-08-21 |
Family
ID=48978900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320143841 Expired - Fee Related CN203151409U (zh) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 高压电动机变负载软启动与节电一体化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203151409U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106093656A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 襄阳赛克斯电气股份有限公司 | 高压固态软启动器可控硅在线状态监测装置 |
| CN106357166A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-01-25 | 北京中金新源科技有限公司 | 电源效率节能控制器 |
| CN110829576A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-21 | 漳州科华技术有限责任公司 | 不间断电源输入异常检测方法、系统及终端设备 |
-
2013
- 2013-03-27 CN CN 201320143841 patent/CN203151409U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106093656A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 襄阳赛克斯电气股份有限公司 | 高压固态软启动器可控硅在线状态监测装置 |
| CN106357166A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-01-25 | 北京中金新源科技有限公司 | 电源效率节能控制器 |
| CN110829576A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-21 | 漳州科华技术有限责任公司 | 不间断电源输入异常检测方法、系统及终端设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104682431B (zh) | 一种储能变流器的自启动方法及其自启动系统 | |
| CN102222937B (zh) | 一种光伏并网逆变器及其并网控制方法 | |
| CN204205599U (zh) | 一种电子式馈线有载调压装置 | |
| CN103746622B (zh) | 基于单管igbt的三级无刷发电机电源控制装置及方法 | |
| CN103138674B (zh) | 大功率无刷双馈电动机变频调速系统及控制方法 | |
| CN102820646B (zh) | 一种柔性直流输电系统电网故障穿越控制装置及方法 | |
| CN101237185A (zh) | 适用于整流装置的能量回馈与谐波无功补偿系统 | |
| CN1979185A (zh) | 一种新型高压变频器低能耗负载试验方法 | |
| CN105689160A (zh) | 一种用于磁悬浮离心机的停机方法及装置 | |
| CN203151409U (zh) | 高压电动机变负载软启动与节电一体化装置 | |
| CN109378887B (zh) | 充电桩控制系统 | |
| CN109347182B (zh) | 充电桩控制单元 | |
| CN102412733A (zh) | 宽范围稳压稳频电源 | |
| CN202282754U (zh) | 用成品低压电机软启动器实现高压电机的软启动装置 | |
| CN201690268U (zh) | 一种冷库用风光互补控制逆变器 | |
| CN204441905U (zh) | 一种储能变流器的自启动系统 | |
| CN201690400U (zh) | 变频软启混合动力柜 | |
| CN201118522Y (zh) | 智能控制器 | |
| CN202737474U (zh) | 三相智能无功补偿检测装置 | |
| CN202679286U (zh) | 基于直流母线的抽油机井群控系统 | |
| CN101950978A (zh) | 节能应急型电梯回馈电源系统 | |
| CN102361424B (zh) | 一种基于模糊控制策略的异步电动机软启动器 | |
| CN202268830U (zh) | 一种高压交流电动机磁控调压补偿软起动装置 | |
| CN2742655Y (zh) | 自然能无逆变可组并直流电源 | |
| CN209626979U (zh) | 一种首末端三相不平衡治理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130821 Termination date: 20140327 |