[实用新型]一种无速度传感器的离散变频软起动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电动机起动技术领域，具体涉及一种交流感应电动机离散变频软起动装置，是一种特别适用电动机重载起动的软起动装置。 

背景技术

软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机起动装置，国外称为Soft Statrer。目前，交流感应电动机软起动装置有自耦变压器、水电阻、可控电抗器、磁饱和电抗器、固态软起动器、变频器等。变频器更多的是用在调速场合，成本比较高且控制复杂，对于不需要调速且频繁起动的的场合，显然性价比太低。固态软起动器控制性能最好，应用最普遍，逐渐取代了传统的软起动装置，它是根据晶闸管调压原理，通过调节晶闸管的触发角，控制其导通时间，使输出电压由小至大逐渐上升，直到电源电压，从而减小了起动电流的冲击。然而，降压起动的一个很大缺点是起动电磁转矩的跌落。电机的起动转矩与所加的定子侧端电压的平方成正比，减小电压就会严重降低起动转矩，使得电机带重载起动困难。所以降压起动只适合空载起或轻载起动，对于需要重载或满载起动的电机并不适用。在实际应用中，很大一部分电机是要求能带重载甚至满载起动，如起重机、粉碎机、球磨机、皮带传送机等，在这种情况下，采用直接起动方式会产生很大的危害：a、对生产机械造成冲击；b、会造成过大的起动电流对电网的冲击；c、不受控的起动在过载或低电压时会导致大型电动机起动失败。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在起动过程中逐步提高电压的同时，相应地将频率由低至高上升到电网频率，来提高起动转矩、降低起动电流的离散变频软起动装置，同时引入无速度传感器，保证各分频段切换平滑，起动平稳。 

一种无速度传感器的离散变频软起动装置，包括连接在电源与电动机之间的三相电压互感器，三相反并联晶闸管，三相电流互感器构成的主回路及主回路控制电路，所述主回路采用传统晶闸管软起动的主回路结构；所述主回路控 制电路包括电压同步信号采集电路、电压采样电路、高频恒流触发单元、电流过零检测电路、DSC控制器、电流采样电路；其中所述电压同步信号采集电路、所述电压采样电路分别连接在所述主回路电源输入端与所述DSC控制器之间，所述电流采样电路、所述电流过零检测电路分别连接在所述主回路电源输出端与所述DSC控制器之间；所述高频恒流触发单元连接在所述主回路各晶闸管控制端与所述DSC控制器之间。 

本实用新型的有益效果：本装置给出了一种实用的离散变频软起动方式来解决晶闸管软起动不能实现三相鼠笼式异步电动机重载起动的问题。实现了真正的平滑升频软起动，减小了起动冲击和起动电流，提高了起转矩，可使电机在重载或满载下平滑起动。由于离散变频软起动采用传统晶闸管软起动的主回路结构，只改变了晶闸管触发的控制方法，所以成本没有增加，然而在性能上明显优于传统的晶闸管软起动，实现了近似于变频器的软起动性能。 

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图； 

图2是本实用新型的电压同步信号采集电路原理图； 

图3是本实用新型的电压采样电路原理图； 

图4是本实用新型的电流采样电路原理图； 

图5是本实用新型的电流过零检测电路原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

本实用新型无速度传感器的离散变频软起动装置，包括连接在电源与电动机之间的三相电压互感器1，三相反并联晶闸管2，三相电流互感器3构成的主回路及主回路控制电路；主回路控制电路由DSC控制器9、电压同步信号采集电路7、电流过零检测电路6、电压采样电路8、电流采样电路10及高频恒流触发单元5；其中电压同步信号采集电路7、电压采样电路8分别连接在主回路电源输入端与DSC控制器9之间，电流采样电路10、电流过零检测电路6分别连接在主回路电源输出端与DSC控制器9之间；高频恒流触发单元5 连接在主回路各晶闸管控制端与DSC控制器9之间。 

电流过零检测电路6由电压互感器、二极管桥式整流电路和隔离光耦构成。 

电压同步信号采集电路7由电压互感器、二级运放芯片及外围元器件组成的放大电路、比较器及外围元器件组成的比较电路、与门、施密特触发器构成。 

电压采样电路8由电压互感器、二级运放芯片及外围元器件组成的放大电路构成。 

电流采样电路10由电流互感器、二级运放芯片及外围元器件组成的放大电路、二极管、电容、电阻构成。