CN204168187U - 电机控制系统及电机的启动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种电机的启动控制装置，其包括：动力回路；电流检测器，电流检测器连接在动力回路中，电流检测器实时检测动力回路的电流；控制回路，控制回路分别与动力回路和电流检测器相连，控制回路根据电流检测器检测到的动力回路的电流对动力回路进行控制。本实用新型的启动控制装置通过实时检测动力回路的电流来判断电机以星-三角启动方式启动时的切换时间，可保证电机安全、可靠地启动，使得电机安全、稳定运行。本实用新型还提出了一种电机控制系统。

Description

电机控制系统及电机的启动控制装置

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机的启动控制装置以及一种具有该启动控制装置的电机控制系统。

背景技术

通常，电机的星-三角启动方式分为如图1所示的开式星-三角启动方式和如图2所示的闭式星-三角启动方式，其都是先由星形连接方式为第一步，然后固定延时一段时间后再强制切换到三角形连接方式。其中，切换的判定方式通常都是通过时间继电器或控制器设定固定延时来控制切换的，但是这种切换方式存在以下问题：

1、轻载时，星点电流降下来后仍以星点方式运行，不会立即切换到三角形方式，从而会浪费启动时间和电能。

2、重载时，可能出现星点电流没有降下来就执行延时切换，会导致切换后三角电流过大而使得前端断路器跳闸。

3、部分离心类负载还可能出现星点电流降下来后如果不及时切换，延时一段时间后星点电流又升上去的情况，如果延时控制切换，切换电流会比正常切换电流大，极端情况有可能导致配电跳闸。

4、如果启动负载异常，例如出现过载启动的情况，星点电流有可能根本降不下来，一直维持在一个高位值，如果采用延时切换控制，可能出现切换时启动电流超出设计值而导致跳闸现象发生。

因此，需要对电机的星-三角启动方式进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种电机的启动控制装置，通过实时检测动力回路的电流来判断电机以星-三角启动方式启动时的切换时间，可保证电机安全、可靠地启动，使得电机安全、稳定运行。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种电机控制系统。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种电机的启动控制装置，包括：动力回路；电流检测器，所述电流检测器连接在所述动力回路中，所述电流检测器实时检测所述动力回路的电流；控制回路，所述控制回路分别与所述动力回路和电流检测器相连，所述控制回路根据所述电流检测器检测到的所述动力回路的电流对所述动力回路进行控制。

根据本实用新型的电机的启动控制装置，通过连接在动力回路中的电流检测器实时检测动力回路的电流，然后控制回路根据电流检测器检测到的动力回路的电流对动力回路进行控制，从而在电机以星-三角方式启动时，能够通过检测启动电流来实时调整切换时间，不仅可以缩短电机轻载启动时在星点的运行时间，而且可以保证在电机重载启动时的可靠切换，防止出现切换电流过大或切换失败的情况出现，以及可以有效防止部分离心类负载可能出现星点电流降下来后未及时切换，延时一段时间后星点电流又升上去的情况出现，有效防止该情况下切换电流过大或跳闸的情况的发生，最后还可以防止电机的启动负载异常而出现过载启动烧毁电机或前端跳闸的现象发生，保证电机安全、可靠地启动。此外，在电机运行过程中还可实时监控电机的运行状态，保证电机安全、稳定、可靠地运行。

具体地，所述电流检测器包括第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器，所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器分别对应串联在所述电机的三相供电回路中。

其中，所述动力回路以开式星-三角连接方式连接时，所述动力回路包括：主接触器，所述主接触器中主触头的第一组端点分别与所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器对应相连，所述主接触器中主触头的第二组端点分别与所述电机中三相绕组的一端对应相连；星形接触器，所述星形接触器中主触头的第一组端点分别与所述电机中三相绕组的另一端对应相连，所述星形接触器中主触头的第二组端点连接在一起；三角形接触器，所述三角形接触器中主触头的第一组端点分别与所述主接触器中主触头的第一组端点对应相连，所述三角形接触器中主触头的第二组端点分别与所述星形接触器中主触头的第一组端点对应相连。

所述动力回路以闭式星-三角连接方式连接时，所述动力回路还包括：过渡接触器，所述过渡接触器中主触头的第一组端点分别与所述主接触器中主触头的第一组端点对应相连；第一至第三过渡电阻，所述第一至第三过渡电阻分别对应串联在所述过渡接触器中主触头的第二组端点与所述星形接触器中主触头的第一组端点之间。

具体地，所述控制回路包括：控制器和控制电路，所述控制器与所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器分别相连，所述控制器在接收到启动所述电机的信号时通过所述控制电路控制所述主接触器和所述星形接触器以使所述电机的三相绕组以星形连接方式连接，并在所述电流检测器检测到的所述动力回路的电流小于转换电流门限值时，所述控制器通过所述控制电路控制所述星形接触器和所述三角形接触器以使所述电机的三相绕组以三角形连接方式连接。

并且，电机的启动控制装置还包括：报警器，所述报警器与所述控制器相连，其中，在所述电机的运行过程中，如果所述控制器判断电机的运行电流出现异常，所述控制器控制所述报警器发出报警提示，并控制所述电机停止运行。

此外，本实用新型还提出一种电机控制系统，其包括上述的电机的启动控制装置。

本实用新型的电机控制系统，在电机以星-三角启动方式启动时，通过检测启动电流实时调整切换时间或者取消启动并进行报警提示，从而可保证电机安全、可靠地启动。此外，在电机运行过程中还能够实时监控电机的运行状态，保证电机安全、稳定、可靠地运行。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为一种电机以开式星-三角启动方式启动时的电路原理示意图；

图2为另一种电机以闭式星-三角启动方式启动时的电路原理示意图；

图3为根据本实用新型实施例的电机的启动控制装置的方框示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例的电机的启动控制装置的电路原理示意图；以及

图5为根据本实用新型另一个实施例的电机的启动控装置的电路原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的电机的启动控制装置以及电机控制系统。

图3为根据本实用新型实施例的电机的启动控制装置的方框示意图。如图3所示，该电机的启动控制装置包括：动力回路10，电流检测器20和控制回路30。

其中，电流检测器20连接在动力回路10中，电流检测器20实时检测动力回路10的电流；控制回路30分别与动力回路10和电流检测器20相连，控制回路30根据电流检测器20检测到的动力回路10的电流对动力回路10进行控制。

在本实用新型的实施例中，如图4或图5所示，电流检测器20包括第一电流传感器TA1、第二电流传感器TA2和第三电流传感器TA3，第一电流传感器TA1、第二电流传感器TA2和第三电流传感器TA3分别对应串联在电机的三相供电回路中。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，动力回路10以开式星-三角连接方式连接时，动力回路10包括：主接触器KM1、星形接触器KM2和三角形接触器KM3。其中，主接触器KM1中主触头的第一组端点分别与第一电流传感器TA1、第二电流传感器TA2和第三电流传感器TA3对应相连，主接触器KM1中主触头的第二组端点分别与电机中三相绕组的一端U1、V1、W1对应相连；星形接触器KM2中主触头的第一组端点分别与电机中三相绕组的另一端U2、V2、W2对应相连，星形接触器KM2中主触头的第二组端点连接在一起；三角形接触器KM3中主触头的第一组端点分别与主接触器KM1中主触头的第一组端点对应相连，三角形接触器KM3中主触头的第二组端点分别与星形接触器中主触头的第一组端点对应相连。

根据本实用新型的另一个实施例，如图5所示，动力回路10以闭式星-三角连接方式连接时，动力回路还包括：过渡接触器KM4和第一至第三过渡电阻R，过渡接触器KM4中主触头的第一组端点分别与主接触器KM1中主触头的第一组端点对应相连，第一至第三过渡电阻R分别对应串联在过渡接触器KM4中主触头的第二组端点与星形接触器KM2中主触头的第一组端点之间。

并且，如图4或图5所示，控制回路30具体包括：控制器31和控制电路32，控制器31与第一电流传感器TA1、第二电流传感器TA2和第三电流传感器TA3分别相连，控制器31在接收到启动电机的信号时通过控制电路32控制主接触器KM1和星形接触器KM2以使电机的三相绕组以星形连接方式连接，并在电流检测器20检测到的动力回路10的电流小于转换电流门限值时，控制器31通过控制电路32控制星形接触器KM2和三角形接触器KM3以使电机的三相绕组以三角形连接方式连接。因此说，本实用新型实施例的电机的启动控制装置通过实时检测动力回路的电流来调整星三角的切换时间，保证电机安全、可靠地启动。

此外，在本实用新型的实施例中，上述的电机的启动控制装置还包括：报警器40，报警器40与控制器31相连，其中，在电机的运行过程中，如果控制器31判断电机的运行电流出现异常，控制器31控制报警器40发出报警提示，并控制电机停止运行。并且，在电机启动时，如果出现异常，控制器也控制报警器发出报警提示，并通过控制电路对动力回路进行控制以使电机取消启动，保证电机安全。

具体地，如图4所示，动力回路10以开式星-三角连接方式连接时，当控制回路接收到启动信号后，即开关KA闭合，控制系统启动，星形接触器KM2的线圈得电主触头闭合，星形接触器KM2常开辅助触头闭合，星形接触器KM2常闭辅助触头断开，主接触器KM1的线圈得电主触头闭合，电机处于星形启动状态，主接触器KM1的常开辅助触头闭合，形成自锁。然后，控制器31根据系统计算得到的转换电流门限值，对电流检测器20检测到的电流实时判定，在电流检测器20检测到的动力回路10的电流小于转换电流门限值时，常闭辅助触头A1断开，常开辅助触头A1闭合，星形接触器KM2的线圈失电主触头断开，星形接触器KM2的常开辅助触点断开，星形接触器KM2的常闭辅助触头闭合，三角形接触器KM3的线圈得电，三角形接触器KM3常开辅助触头闭合，此时，电机以三角形方式运行，形成自锁，并且在运行过程中，通过电流检测器20实时监测动力回路10的电流，如果过载或电流异常控制器31向报警器40发出报警信号，并且控制器31控制电机停机以保护电机，使电机安全、稳定、可靠地运行。

如图5所示，动力回路10以闭式星-三角连接方式连接时，当控制回路接收到启动信号后，即开关KA闭合，控制系统启动，控制器31控制开关Q1闭合，星形接触器KM2的线圈得电主触头闭合，星形接触器KM2常开辅助触头闭合，星形接触器KM2常闭辅助触头断开，控制器31控制开关Q2闭合，主接触器KM1的线圈得电主触头闭合，电机处于星形启动状态，主接触器KM1的常开辅助触头闭合，形成自锁。然后，控制器31根据系统计算得到的转换电流门限值，对电流检测器20检测到的电流实时判定，在电流检测器20检测到的动力回路10的电流小于转换电流门限值时，控制器31控制开关Q1断开，控制开关Q3闭合，星形接触器KM2的线圈失电主触头断开，星形接触器KM2常开辅助触头断开，星形接触器KM2常闭辅助触头闭合，过渡接触器KM4的线圈得电主触头闭合，过渡接触器KM4的常开辅助触头闭合，形成自锁，电机处于过渡状态，有效降低星-三角启动转换瞬间大电流对接触器和开关的冲击，起到保护和延长接触器和开关的寿命，同时可降低冲击电流对电网的冲击。当过渡接触器KM4接通一段时间后，接通时间可以为1s，控制器31控制开关Q3断开，控制开关Q4闭合，过渡接触器KM4的线圈失电主触头断开，过渡接触器KM4的常开辅助触头断开，三角形接触器KM3的线圈得电，三角形接触器KM3常开辅助触头闭合，电机以三角形方式运行，形成自锁，并且在运行过程中，通过电流检测器20实时监测动力回路10的电流，如果过载或电流异常控制器31向报警器40发出报警信号，并且控制器31控制电机停机以保护电机，使电机安全、稳定、可靠地运行。

综上所述，根据本实用新型实施例的电机的启动控制装置，通过连接在动力回路中的电流检测器实时检测动力回路的电流，然后控制回路根据电流检测器检测到的动力回路的电流对动力回路进行控制，从而在电机以星-三角方式启动时，能够通过检测启动电流来实时调整切换时间，不仅可以缩短电机轻载启动时在星点的运行时间，而且可以保证在电机重载启动时的可靠切换，防止出现切换电流过大或切换失败的情况出现，以及可以有效防止部分离心类负载可能出现星点电流降下来后未及时切换，延时一段时间后星点电流又升上去的情况出现，有效防止该情况下切换电流过大或跳闸的情况的发生，最后还可以防止电机的启动负载异常而出现过载启动烧毁电机或前端跳闸的现象发生，保证电机安全、可靠地启动。此外，在电机运行过程中还可实时监控电机的运行状态，保证电机安全、稳定、可靠地运行。

此外，本实用新型的实施例还提出了一种电机控制系统，其包括上述电机的启动控制装置。

本实用新型实施例的电机控制系统，在电机以星-三角启动方式启动时，通过检测启动电流实时调整切换时间或者取消启动并进行报警提示，从而可保证电机安全、可靠地启动。此外，在电机运行过程中还能够实时监控电机的运行状态，保证电机安全、稳定、可靠地运行。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种电机的启动控制装置，其特征在于，包括：

动力回路；

电流检测器，所述电流检测器连接在所述动力回路中，所述电流检测器实时检测所述动力回路的电流；

控制回路，所述控制回路分别与所述动力回路和电流检测器相连，所述控制回路根据所述电流检测器检测到的所述动力回路的电流对所述动力回路进行控制。

2.如权利要求1所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述电流检测器包括第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器，所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器分别对应串联在所述电机的三相供电回路中。

3.如权利要求2所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述动力回路以开式星-三角连接方式连接时，所述动力回路包括：

主接触器，所述主接触器中主触头的第一组端点分别与所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器对应相连，所述主接触器中主触头的第二组端点分别与所述电机中三相绕组的一端对应相连；

星形接触器，所述星形接触器中主触头的第一组端点分别与所述电机中三相绕组的另一端对应相连，所述星形接触器中主触头的第二组端点连接在一起；

三角形接触器，所述三角形接触器中主触头的第一组端点分别与所述主接触器中主触头的第一组端点对应相连，所述三角形接触器中主触头的第二组端点分别与所述星形接触器中主触头的第一组端点对应相连。

4.如权利要求3所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述动力回路以闭式星-三角连接方式连接时，所述动力回路还包括：

过渡接触器，所述过渡接触器中主触头的第一组端点分别与所述主接触器中主触头的第一组端点对应相连；

第一至第三过渡电阻，所述第一至第三过渡电阻分别对应串联在所述过渡接触器中主触头的第二组端点与所述星形接触器中主触头的第一组端点之间。

5.如权利要求3或4所述的电机的启动控制装置，其特征在于，所述控制回路包括：

控制器和控制电路，所述控制器与所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器分别相连，所述控制器在接收到启动所述电机的信号时通过所述控制电路控制所述主接触器和所述星形接触器以使所述电机的三相绕组以星形连接方式连接，并在所述电流检测器检测到的所述动力回路的电流小于转换电流门限值时，所述控制器通过所述控制电路控制所述星形接触器和所述三角形接触器以使所述电机的三相绕组以三角形连接方式连接。

6.如权利要求5所述的电机的启动控制装置，其特征在于，还包括：

报警器，所述报警器与所述控制器相连，其中，在所述电机的运行过程中，如果所述控制器判断电机的运行电流出现异常，所述控制器控制所述报警器发出报警提示，并控制所述电机停止运行。

7.一种电机控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的电机的启动控制装置。