CN216390835U - Ntc电阻限流型软启动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种NTC电阻限流型软启动器，一种NTC电阻限流型软启动器，包括：软启动单元、开关单元、导通单元、第一延时单元及第二延时单元；软启动单元与导通单元并联连接，开关单元的输入端用于输入外部的电源电压，开关单元的输出端与软启动单元的输入端连接；第一延时单元与导通单元的控制端连接，第一延时单元的输出端还与第二延时单元的输入端连接，并且第二延时单元的输出端与开关单元的控制端连接。本申请通过设置软启动单元，避免了启动器容易出现电压压降的问题，并且相比于现有的移相启动器来说，结构更简单，在不改变电压电流波形的前提下提供线性电压电流，电压与电流在NTC电阻的限制下平滑上升，同时NTC电阻使用寿命长。

Description

NTC电阻限流型软启动器

技术领域

本实用新型涉及软启动器领域，尤其涉及一种NTC电阻限流型软启动器。

背景技术

变压器在启动的时候由于楞次定律需要一个相当大的励磁电流，随着变压器的容量的加大励磁电流也随之增大。当变压器达到一定容量时，其励磁电流将直接影响母线上面的电压，使母线产生巨大的电压压降，这种情况则会影响母线上面其它用电设备的正常运行的。在三相电动机大于4KW时，将需要进行新三角启动或者是采用可控硅启动器，但是可控硅启动器不属于线性启动器，属于斩波启动，这种启动器会给电网带来很大的谐波电流，而谐波电流对电网是有非常大的危害的，轻则损坏用电设备，重则可能因为谐波电流使主变压器发热烧毁。另外现有的启动器中的切除电路采用的是并联运行的结构，使得启动器中的电阻容易产生高温，进而影响启动器的工作稳定性。

实用新型内容

本申请提供了一种NTC电阻限流型软启动器，用以解决现有启动器容易出现电压压降、非线性启动以及容易使得电阻产生高温的技术问题。

本申请第一方面提供了一种NTC电阻限流型软启动器，包括：软启动单元、开关单元、导通单元、第一延时单元及第二延时单元；

所述软启动单元与所述导通单元并联连接，所述开关单元的输入端用于输入外部的电源电压，所述开关单元的输出端与所述软启动单元的输入端连接；

所述第一延时单元与所述导通单元的控制端连接，所述第一延时单元的输出端还与所述第二延时单元的输入端连接，并且所述第二延时单元的输出端与所述开关单元的控制端连接。

可选地，所述软启动单元包括NTC电阻及继电器开关，所述NTC电阻的一端用于接入市电，所述NTC电阻的另一端经所述继电器开关后用于连接外部的变压器或电动机。

可选地，所述软启动单元至少设置有一个，并且所述软启动单元的输入端用于接入市电，所述软启动单元的输出端用于连接外部的变压器或电动机。

可选地，所述导通单元至少设置有一个，并且所述导通单元的数量与所述软启动单元的数量相等。

可选地，所述导通单元包括继电器导通开关，所述继电器导通开关的一端用于接入市电，所述继电器导通开关的另一端用于连接外部的变压器或电动机。

可选地，所述开关单元包括电阻R13、电阻R18及开关管Q3，所述开关管 Q3的基极经所述电阻R13后用于连接VCC供电端，所述开关管Q3的集电极与所述继电器开关的控制端连接，所述开关管Q3的发射极接地，并且所述电阻 R18的两端分别与所述VCC供电端和所述开关管Q3的发射极连接。

可选地，所述第一延时单元包括二极管D5、稳压管D9、电阻R10、电阻 R14、电阻R15、电容C1及开关管Q2，所述二极管D5的阴极与VCC供电端连接，所述二极管D5的阳极经所述电容C1后接地，所述电阻R10与所述二极管D5并联连接，所述电阻R14的一端与所述电阻R10连接，所述电阻R14的另一端接地，所述稳压管D9的阴极与所述二极管D5的阳极连接，所述稳压管 D9的阳极分别与所述电阻R15和所述开关管Q2的基极连接，所述电阻R15的另一端接地，所述开关管Q2的集电极与所述导通单元的控制端连接，所述开关管Q2的发射极接地。

可选地，所述第二延时单元包括二极管D4、稳压管D7、电阻R16、电阻 R17、电阻R9、电容C2及开关管Q4，所述二极管D4的阴极与VCC供电端连接，所述二极管D4的阳极经所述电容C2后接地，所述电阻R9与所述二极管 D4连接，所述电阻R17的一端与所述二极管D4连接，所述电阻R17的另一端接地，所述稳压管D7的阴极与所述二极管D4的阳极连接，所述稳压管D7的阳极分别与所述电阻R16和所述开关管Q4的基极电连接，所述电阻R16的另一端接地，所述开关管Q4的集电极与所述开关单元的控制端连接，所述开关管 Q4的发射极接地。

可选地，所述软启动单元还包括指示灯D8及电阻R12，所述指示灯D8的一端经所述电阻R12后与所述开关管Q3的集电极连接，所述指示灯D8的另一端用于连接VCC供电端。

可选地，所述导通单元还包括指示灯D6、二极管D3及电阻R11，所述指示灯D6的一端经所述电阻R11后与所述开关管Q2的集电极连接，所述指示灯 D6的另一端用于连接VCC供电端，所述二极管D3的阳极与所述开关管Q2的集电极连接，所述二极管D3的阴极用于连接VCC供电端。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

1、本申请中提供的一种NTC电阻限流型软启动器，通过设置软启动单元，避免了启动器容易出现电压压降的问题，并且相比于现有的移相启动器来说，结构更简单，在不改变电压电流波形的前提下提供线性电压电流，电压与电流在NTC电阻的限制下平滑上升。同时NTC电阻使用寿命长，抗冲击能力大，从而提升产品的可靠性。

2、本申请的软启动器相比于现有的来说，其并不是并联运行的机制，在启动后通过延时单元的延时后，可及时关闭NTC电阻所在的支路，从而可以避免线路产生高温的现象，保证了产品的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的软启动器直接启动时的电流波形图；

图2为接入本实用新型的NTC电阻限流型软启动器的电流波形图；

图3为本实用新型一实施方式的NTC电阻限流型软启动器的原理框图；

图4为图3所示的NTC电阻限流型软启动器接入用电设备中的原理框图；

图5为图3所示的NTC电阻限流型软启动器的电路图。

其中，附图标记如下：软启动单元100、开关单元200、导通单元300、第一延时单元400、第二延时单元500。

具体实施方式

本申请实施例公开了提供了一种NTC电阻限流型软启动器，用以解决现有启动器容易出现电压压降、非线性启动以及容易使得电阻产生高温的技术问题。

本实用新型是针对大型隔离变压器或是大型电动机启动时产生巨大电流影响电网所开发的一种启动装置，将NTC电阻限流软启动器装在电动机或变压器的前端在启动设备之前软启动器电阻对电流有限制作用。当电动机或者是变压器启动或励磁完成后软启动器的旁路开始工作，此时切除NTC软启动器。

本申请的NTC电阻限流型软启动器可适用于单相三相隔离变压器，单相三相同步异步电机，和各种需要限流启动的场所和设备。NTC负温度系数电阻有非常好的线性启动性，它能在不改变电压电流波形的情况下实现线性启动。由于是负温度系数电阻值随温度的升高而减小，这样就可以使设备在线性电压和电流的情况下平稳启动，对电网不会造成影响，延长了设备使用寿命，对电网也起到了非常好的保护作用。

请参阅图1，没有采用NTC电阻直接启动时，启动电流最大，达到设备正常用电电流的7～8倍或者以上，巨大的电流冲击会直接影响母线上面的电压，直接拉低母线电压使其它的用电设备受到影响停机或是跳闸。

请参阅图2，采用NTC电阻启动时，由于电流限流的作用，启动电流很平滑，呈线性上升，对电网与母线不会造成冲击，保护了用电设备的安全。

基于此，一实施方式中，请参阅图3，一种NTC电阻限流型软启动器，包括软启动单元100、开关单元200、导通单元300、第一延时单元400及第二延时单元500，需要说明的是，所述软启动单元100包含了NTC电阻，用于实现软启动操作；所述开关单元200用于控制软启动单元的工作；所述导通单元300 用于实现正常的导通，使得变压器或者电动机可以正常稳定的工作；所述第一延时单元400用于在接入电源后，控制延时接通导通单元300，并且经过第二延时单元500后，将开关单元200断开，使得软启动单元100断开，从而可以保证该启动器先接入软启动单元，然后在导通单元闭合后，再关闭软启动单元，实现系统的软启动操作。

具体地，所述软启动单元与所述导通单元并联连接，所述开关单元的输入端用于输入外部的电源电压，所述开关单元的输出端与所述软启动单元的输入端连接；所述第一延时单元与所述导通单元的控制端连接，所述第一延时单元的输出端还与所述第二延时单元的输入端连接，并且所述第二延时单元的输出端与所述开关单元的控制端连接。如此，通过设置软启动单元和导通单元，可以保证系统的软启动操作，避免出现非线性启动的情况，同时可以延长该软启动器的使用寿命，提高抗冲击能力。

请参阅图4，所述软启动单元包括NTC电阻及继电器开关，所述NTC电阻的一端用于接入市电，所述NTC电阻的另一端经所述继电器开关后用于连接外部的变压器或电动机。如此，通过设置NTC电阻及继电器开关，可以为变压器或者电动机提供线性电压或电流，降低冲击电压对用电设备的影响，提高产品的使用寿命。

具体地，所述软启动单元至少设置有一个，并且所述软启动单元的输入端用于接入市电，所述软启动单元的输出端用于连接外部的变压器或电动机。所述导通单元至少设置有一个，并且所述导通单元的数量与所述软启动单元的数量相等。在本实施例中，可以设置三个软启动单元和对应连接的三个导通单元，从而可以连接三相变压器或三相同步异步电动机的三个连接端。如图4所示。

还需要说明的是，请参阅图4，所述导通单元包括继电器导通开关，所述继电器导通开关的一端用于接入市电，所述继电器导通开关的另一端用于连接外部的变压器或电动机。如此，通过设置继电器导通开关，可以在用电设备正常工作时，实现连接和导通。

请参阅图5，所述开关单元包括电阻R13、电阻R18及开关管Q3，所述开关管Q3的基极经所述电阻R13后用于连接VCC供电端，所述开关管Q3的集电极与所述继电器开关的控制端连接，所述开关管Q3的发射极接地，并且所述电阻R18的两端分别与所述VCC供电端和所述开关管Q3的发射极连接。如此，通过设置电阻R13、电阻R18及开关管Q3，可以及时导通继电器开关。

请参阅图5，所述第一延时单元包括二极管D5、稳压管D9、电阻R10、电阻R14、电阻R15、电容C1及开关管Q2，所述二极管D5的阴极与VCC供电端连接，所述二极管D5的阳极经所述电容C1后接地，所述电阻R10与所述二极管D5并联连接，所述电阻R14的一端与所述电阻R10连接，所述电阻R14 的另一端接地，所述稳压管D9的阴极与所述二极管D5的阳极连接，所述稳压管D9的阳极分别与所述电阻R15和所述开关管Q2的基极连接，所述电阻R15 的另一端接地，所述开关管Q2的集电极与所述导通单元的控制端连接，所述开关管Q2的发射极接地。如此，通过设置第一延时单元，可以在VCC供电时，延时一定时间后，再接通导通单元300，从而可以起到延时导通的作用。

请参阅图5，所述第二延时单元包括二极管D4、稳压管D7、电阻R16、电阻R17、电阻R9、电容C2及开关管Q4，所述二极管D4的阴极与VCC供电端连接，所述二极管D4的阳极经所述电容C2后接地，所述电阻R9与所述二极管D4连接，所述电阻R17的一端与所述二极管D4连接，所述电阻R17的另一端接地，所述稳压管D7的阴极与所述二极管D4的阳极连接，所述稳压管D7 的阳极分别与所述电阻R16和所述开关管Q4的基极电连接，所述电阻R16的另一端接地，所述开关管Q4的集电极与所述开关单元的控制端连接，所述开关管Q4的发射极接地。如此，通过设置第二延时导通单元，则可以延时关闭开关单元，进而关闭软启动单元，使得只有导通单元连接市电和用电设备，而关闭了软启动单元，则可以避免出现并联运行的状态，避免NTC电阻出现发热的情况，NTC电阻不会产生高温，提高产品的可靠性。

请参阅图5，所述软启动单元还包括指示灯D8及电阻R12，所述指示灯D8 的一端经所述电阻R12后与所述开关管Q3的集电极连接，所述指示灯D8的另一端用于连接VCC供电端。如此，通过设置指示灯D8，则可以显示软启动单元的工作状态。

请参阅图5，所述导通单元还包括指示灯D6、二极管D3及电阻R11，所述指示灯D6的一端经所述电阻R11后与所述开关管Q2的集电极连接，所述指示灯D6的另一端用于连接VCC供电端，所述二极管D3的阳极与所述开关管Q2 的集电极连接，所述二极管D3的阴极用于连接VCC供电端。如此，通过设置指示灯D6，则可以显示导通单元的工作状态。

工作时：当VCC供电端送电后开关管Q3开始工作便使得继电器J1、继电器J4、继电器J9工作，相当于图4里面的开关K2、开关K4、开关K6工作，此时电源经过NTC电阻流向线圈，二极管D5、稳压管D9、电阻R10、电阻R14、电阻R15、电容C1组成的延时电路经过3秒之后使继电器J8得电工作，此时 VCC电压流向RUN使得图4里面的开关K1、开关K3、开关K5工作，

此时NTC电阻与并联的开关同时工作，由极管D4、稳压管D7、电阻R16、电阻R17、电阻R9、电容C2组成的延时电路控制开关K1、开关K3、开关K5 工作后1秒钟时间内断开开关K2、开关K4、开关K6，此时NTC电阻在电网中切除由开关K1、开关K3、开关K5旁路开关工作并提供电源，此时电路工作完成。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，包括：软启动单元、开关单元、导通单元、第一延时单元及第二延时单元；

所述软启动单元与所述导通单元并联连接，所述开关单元的输入端用于输入外部的电源电压，所述开关单元的输出端与所述软启动单元的输入端连接；

所述第一延时单元与所述导通单元的控制端连接，所述第一延时单元的输出端还与所述第二延时单元的输入端连接，并且所述第二延时单元的输出端与所述开关单元的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述软启动单元包括NTC电阻及继电器开关，所述NTC电阻的一端用于接入市电，所述NTC电阻的另一端经所述继电器开关后用于连接外部的变压器或电动机。

3.根据权利要求2所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述软启动单元至少设置有一个，并且所述软启动单元的输入端用于接入市电，所述软启动单元的输出端用于连接外部的变压器或电动机。

4.根据权利要求3所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述导通单元至少设置有一个，并且所述导通单元的数量与所述软启动单元的数量相等。

5.根据权利要求1或4所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述导通单元包括继电器导通开关，所述继电器导通开关的一端用于接入市电，所述继电器导通开关的另一端用于连接外部的变压器或电动机。

6.根据权利要求2所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述开关单元包括电阻R13、电阻R18及开关管Q3，所述开关管Q3的基极经所述电阻R13后用于连接VCC供电端，所述开关管Q3的集电极与所述继电器开关的控制端连接，所述开关管Q3的发射极接地，并且所述电阻R18的两端分别与所述VCC供电端和所述开关管Q3的发射极连接。

7.根据权利要求1所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述第一延时单元包括二极管D5、稳压管D9、电阻R10、电阻R14、电阻R15、电容C1及开关管Q2，所述二极管D5的阴极与VCC供电端连接，所述二极管D5 的阳极经所述电容C1后接地，所述电阻R10与所述二极管D5并联连接，所述电阻R14的一端与所述电阻R10连接，所述电阻R14的另一端接地，所述稳压管D9的阴极与所述二极管D5的阳极连接，所述稳压管D9的阳极分别与所述电阻R15和所述开关管Q2的基极连接，所述电阻R15的另一端接地，所述开关管Q2的集电极与所述导通单元的控制端连接，所述开关管Q2的发射极接地。

8.根据权利要求1所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述第二延时单元包括二极管D4、稳压管D7、电阻R16、电阻R17、电阻R9、电容C2及开关管Q4，所述二极管D4的阴极与VCC供电端连接，所述二极管D4的阳极经所述电容C2后接地，所述电阻R9与所述二极管D4连接，所述电阻R17的一端与所述二极管D4连接，所述电阻R17的另一端接地，所述稳压管D7的阴极与所述二极管D4的阳极连接，所述稳压管D7的阳极分别与所述电阻R16和所述开关管Q4的基极电连接，所述电阻R16的另一端接地，所述开关管Q4的集电极与所述开关单元的控制端连接，所述开关管Q4的发射极接地。

9.根据权利要求6所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述软启动单元还包括指示灯D8及电阻R12，所述指示灯D8的一端经所述电阻R12后与所述开关管Q3的集电极连接，所述指示灯D8的另一端用于连接VCC供电端。

10.根据权利要求7所述的NTC电阻限流型软启动器，其特征在于，所述导通单元还包括指示灯D6、二极管D3及电阻R11，所述指示灯D6的一端经所述电阻R11后与所述开关管Q2的集电极连接，所述指示灯D6的另一端用于连接VCC供电端，所述二极管D3的阳极与所述开关管Q2的集电极连接，所述二极管D3的阴极用于连接VCC供电端。

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