CN2610558Y - 数控型交流电机液体电阻起动器 - Google Patents
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Abstract
一种数控型交流电机液体电阻起动器，包括三相动极板，与三相动极板相连接的丝杆及连接丝杆的减速传动机构，该起动器采用步进电动机，步进电动机与减速传动机构机械相连，与步进电动机驱动器电气连接，步进电动机的运动状态由一个以MCU为核心的数字控制单元控制，所述控制单元有电流信号采样输入部分、固化有电机起动方式软件和输出控制信号的MCU，信号输出端连接到步进电动机驱动器上。本实用新型可使液体电阻值的变化速率呈非线性变化，使电机起动过程中的起动时间及转速、电流的上升曲线用电气手段可方便地调整，以达到电机起动过程能量供需的最佳匹配，获得最优起动性能。
Description
所属领域
本实用新型涉及一种液体电阻起动器。
背景技术
现有的液体电阻起动器，三相电极板在液体箱内的运动是使用交流电机拖动的。其运动速度是固定的，故液体电阻的变化速率也是固定的、线性的。交流电机在起动过程中的能量需求并不是线性变化的，要良好地满足这种非线性的能量需求，要求液体电阻值的变化速率也呈非线性。显然，现有技术做不到这一点。这样对在不同工况和负载下运行的交流大容量电动机而言，起动的适应性较差，有时甚至一次起动不起来，需重复起动才能完成起动过程。同时起动性能也不能做到最优化。
技术内容
为了解决现有技术的不足之处，本实用新型提供一种可使液体电阻值的变化速率呈非线性变化，使电机起动过程中的起动时间及转速、电流的上升曲线用电气手段可方便地调整，以达到电机起动过程能量供需的最佳匹配，获得最优起动性能的数控型交流电机液体电阻起动器。
为达到目的，本实用新型提供如下技术解决方案：
一种数控型交流电机液体电阻起动器，包括三相动极板，与三相动极板相连接的丝杆及连接丝杆的减速传动机构，该起动器采用步进电动机作为液体电阻极板移动的动力能够随时变换平移速度，从而使串入电机绕组中的起动电阻(液体电阻)实现非线性变化，步进电动机与减速传动机构机械相连，与步进电动机驱动器电气连接，步进电动机的运动状态由一个以MCU为核心的数字控制单元控制，所述控制单元有电流信号采样输入部分、固化有电机起动方式软件和输出控制信号的MCU，信号输出端连接到步进电动机驱动器上。
新型的特征还在于，所述起动电机的起动方式软件有压斜坡起动软件、电压双斜坡起动软件、起动电流适应风机类负载的非线性起动软件、恒定电流起动软件。
本实用新型的特征还在于，所述步进电动机两向混合式，其最大静转矩为6N.m-18N.m。
由于本实用新型将原有液体电阻起动器所采用的交流电机改为使用步进电动机带动，并通过数字控制单元控制，这样，步进电动机的转速可通过改变脉冲频率进行调整，因此起动器动极板在液阻箱中的运动速度由现有技术的电气不可控(改变机械传动的变比亦能达到改变动极板运动速度的目的，但此属非电气控制，并且它带来的起动器动极板运动速度的变化是非连续的，有极的。)变为电气可控，并且速度的变化是无极连续的，变化范围也很宽。控制步进电机驱动脉冲频率的高低，就控制了电机起动过程的短长。步进电机也是极好的位置控制部件。通过控制发给步进机的驱动脉冲数，可准确地控制起动器动极板在液阻箱中的行程。运动速度和位置的复合控制，使电机起动过程中电流随时间变化曲线的形状可任意调整，达到电机起动过程能量供需的最佳匹配。同时通过对电流的闭环控制，即实现了轻载电机的最佳起动方式——恒流起动，也可在其它起动方式中精确控制起动电流的最大升幅。
数控型液体电阻起动器与现有的液体电阻起动器相比，优势主要体现于以下三点：
①一次起动成功率高；
②起动曲线可选择、调整，电机起动过程能量分配更加合理，起动性能优，节能效果好；
③数控技术的引入，增强了电机液体电阻起动器的控制能力、控制功能和控制精度。
附图说明
附图为本实用新型系统构成方框图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详述。
如图所示，液体电阻起动器三相动极板5采用步进电动机3做伺服拖动，三相动极板5的运动靠垂直安装的丝杆带动，丝杆的转动方向决定极板向上或向下运动，步进电动机3通过减速传动机构4(可以是皮带盘或减速齿轮箱)与丝杆连接，拖动丝杆旋转从而带动起动器动极板5在液阻箱内的上下位移，达到改变串入被起动电机定子或转子绕组的液体电阻值，控制电动机起动电流之目的，步进电动机3与减速传动机构4机械相连，步进电动机3电气连接在步进电动机驱动器2上，步进机的运动状态受控于数字控制器单元1，由图中可见，数字控制单元1是整个系统的控制核心。各种起动控制方式的选择设置、起动曲线的编辑、电流闭环控制的实现、各类输入信号的识别处理、输出与步进电机运转相关的控制脉冲及方向控制信号等均由该单元完成。
在该单元中有四种方式可供选择：
①电压斜坡起动(斜率可软件设定)；
②电压双斜坡起动(斜率可分别软件设定)；
③起动电流适应风机类负载的非线性起动方式(斜率可软件设定)；
④恒定电流起动(恒定电流值可软件设定)；
以上起动方式中，①②③种方式均可由软件限定其最大电流升幅。
数字控制器单元除具备与步进电动机运动控制有关的功能外，还可设置有处理8路开关量输入(如行程上限、行程下限、液温上限、液温下限、液位报警、起动指令、投切状态、起动完毕、停机指令)并输出8路继电器信号，这些输入/输出量可根据设备的配置情况由软件设置开启或屏蔽。
本实用新型中，数字控制单元使用51系列的8位单片机，电机电流的采集采用10位A/D转换器。开关量输入输出信号均经过光耦隔离。其信号口线数量满足集散控制(DCS)接口的要求。
步进电机及配套驱动器外购。步进电动机两向混合式，其最大静转矩为6N.m-18N.m。
Claims (3)
1、一种数控型交流电机液体电阻起动器，包括三相动极板(5)，与三相动极板(5)相连接的丝杆及连接丝杆的减速传动机构(4)，其特征是：该起动器采用步进电动机(3)，步进电动机(3)与减速传动机构(4)机械相连，与步进电动机驱动器(2)电气连接，步进电动机的运动状态由一个以MCU为核心的数字控制单元(1)控制，所述控制单元(1)有电流信号采样输入部分、固化有电机起动方式软件和输出控制信号的MCU，信号输出端连接到步进电动机驱动器(2)上。
2、根据权利要求1所述的液体电阻起动器，其特征是：所述起动电机的起动方式软件有压斜坡起动软件、电压双斜坡起动软件、起动电流适应风机类负载的非线性起动软件、恒定电流起动软件。
3、根据权利要求1所述的液体电阻起动器，其特征是：所述步进电动机两向混合式，其最大静转矩为6N.m-18N.m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03235853 CN2610558Y (zh) | 2003-03-15 | 2003-03-15 | 数控型交流电机液体电阻起动器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 03235853 CN2610558Y (zh) | 2003-03-15 | 2003-03-15 | 数控型交流电机液体电阻起动器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2610558Y true CN2610558Y (zh) | 2004-04-07 |
Family
ID=34166506
Family Applications (1)
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| CN 03235853 Expired - Fee Related CN2610558Y (zh) | 2003-03-15 | 2003-03-15 | 数控型交流电机液体电阻起动器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2610558Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103427725A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-12-04 | 大禹电气科技股份有限公司 | 微机水电阻软起动控制装置 |
-
2003
- 2003-03-15 CN CN 03235853 patent/CN2610558Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103427725A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-12-04 | 大禹电气科技股份有限公司 | 微机水电阻软起动控制装置 |
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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: 20040407 Termination date: 20110315 |