[实用新型]直流电机平滑软启动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子控制技术领域，更具体地说，涉及一种直流电机平滑软启动装置。

背景技术

直流电机启动时最显著的特点是启动电流大，最大冲击电流甚至可达到额定电流的15-20倍，将使直流系统受到巨大的电流冲击，将使电机受到机械冲击，损坏电机。

为了避免直流电机启动时巨大的电流冲击，目前火力发电厂中应用最广泛的启动方式是电枢回路串接电阻启动，该启动方式启动时在直流电机电枢回路中串入启动电阻，当电机启动时通过电阻降压来限制电机的启动电流。启动电阻为一个三个电阻串接的可变电阻，在启动过程中，开始启动时，电枢回路接入电源，串入全部电阻，以尽量降低启动电流，随后以固定时间及时逐级短接三个电阻。在电机的电流或者转速达到期望值时，通过直流接触器将电阻旁路，电阻不再起任何作用，直流电机通过旁路电路正常工作。这种启动方式的应用在电力生产中非常普遍，其暴露出的缺陷及隐患也是非常多的，大致有如下几项：

1、它不能彻底解决直流电机启动过程中冲击电流大的问题，启动过程中直流电机的启动电流依旧大于其额定电流数倍，仍有可能因启动电流过大而引起电机加速损坏；

2、控制原理落后，方式复杂，环节过多，故障率极高，维护工作量很大。这种启动方式需由几个大容量的直流接触器和中间继电器、时间继电器组成，由于元件较多，故障率极高，柜体内非常拥挤，检修维护极不方便；

3、启动过程中，任何一级电阻不切换，即可导致直流电机不能正常运行，电阻发热严重，电机过载；

4、启动过程中，启动电流仍旧较大，使蓄电池受到电流冲击，输出电压降低，如果有任何一级电阻不切换，则会恶化蓄电池的运行工况，对电气二次回路的正常工作造成威胁，比如事故情况下有关开关拒跳，使事故扩大；

5、在停泵过程中，直流电机的反电动势，通过直流接触器断开时的弧光瞬时加入直流系统，导致直流系统电压大幅波动，严重时电压波动幅度大于100V，对电气二次回路的正常工作造成极大威胁，如现场运行中的开关无故偷跳的现象，就是由此引起；

6、为了应对直流电机启动时的超高电流，直流电源系统不得不加大容量，使设备投资加大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种直流电机平滑软启动装置，以至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种直流电机平滑软启动装置，包括由基于IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的主回路和基于单片机和液晶显示的控制装置；

所述主回路包括直流断路器、滤波单元、霍尔电流电压检测单元、IGBT驱动单元、电机启动单元和温度检测单元，所述控制装置包括中央处理单元、显示记录单元和本地操作单元，所述直流断路器将直流电源经由所述滤波单元引入平滑软启动装置；

所述本地操作单元和所述中央处理单元相连，所述中央处理单元和所述IGBT驱动单元相连，所述IGBT驱动单元与所述电机启动单元相连，直流电机的电枢回路上分别连接有霍尔电流检测单元和霍尔电压检测单元，直流电机的励磁回路上连接有霍尔电流检测单元，并将检测的运行参数送入所述中央处理单元，所述中央处理器将运行参数传给所述显示记录单元，所述温度检测单元通过其温度传感器取得IGBT模块的散热器的温度值并送入中央处理单元。

优选的，上述直流电机平滑软启动装置中，还包括当直流电机的电枢电流、电枢电压超过预设的报警定值时报警的报警单元。

优选的，上述直流电机平滑软启动装置中，当所述中央处理单元采集主回路中励磁检测单元送来的励磁回路电流，当励磁回路电流低于预设的励磁电流定值时，并通过IGBT驱动单元控制电机停机。

优选的，上述直流电机平滑软启动装置中，当所述中央处理单元采集主回路中温度检测单元送来的监测量超过预设的温度定值时，控制所述报警单元报警。

优选的，上述直流电机平滑软启动装置中，所述显示记录单元具体包括LCD液晶显示器、LED发光二极管和数据存储单元，所述LCD液晶显示器显示直流电机的各种运行参数和信息，所述LED发光二极管显示直流电机的各种工作状态，所述数据存储单元存储各种运行参数。

优选的，上述直流电机平滑软启动装置中，还包括远方操作单元和通讯单元，所述远方操作单元通过光电耦合隔离器和中央处理单元通信，将操作命令送至中央处理单元。所述通讯单元通过光电耦合隔离器与中央处理单元双向通信。