[发明专利]直流电机软启动器及其软启动方法

权利要求书

1.直流电机软启动器，其特征在于，包括电流检测单元、单片机、液晶显示模块、IGBT驱动模块及IGBT模块；所述电流检测单元包括电流传感器及A/D转换模块；主电路电流信号经所述电流传感器处理及A/D转换模块转换后送入单片机；所述单片机的输出端口分别接液晶显示模块与IGBT驱动模块的输入端口；所述IGBT驱动模块的输出端口经IGBT模块接电动机电枢（M）输入端口；IGBT驱动模块用于驱动IGBT模块并通过启动绕组的状态切换实现系统的启动操作。

2.根据权利要求1所述的直流电机软启动器，其特征在于：所述IGBT驱动模块采用EXB841驱动器。

3.根据权利要求2所述的直流电机软启动器，其特征在于：所述IGBT模块包括IGBT（Q1）、IGBT（Q2）及IGBT（Q3）；所述IGBT（Q3）经励磁绕组接至供电主回路，其作为励磁绕组开关，用于控制励磁绕组的通断；所述启动绕组经IGBT（Q1）接至供电主回路；所述电机电枢（M）经IGBT（Q2）接至供电主回路；IGBT（Q2）用于控制启动绕组的状态切换，以使电机进入额定工作状态；IGBT驱动模块接收来自单片机的驱动信号，对输入电压进行斩波，并分别驱动IGBT（Q1）、IGBT（Q2）及IGBT（Q3）。

4.根据权利要求3所述的直流电机软启动器，其特征在于：所述电流传感器采用闭环型霍尔电流传感器。

5.根据权利要求4所述的直流电机软启动器，其特征在于：所述A/D转换模块采用ADC0820。

6.根据权利要求3～5之任一所述的直流电机软启动器，其特征在于：所述IGBT（Q1）、IGBT（Q2）及IGBT（Q3）采用600A/1200V的IGBT。

7.根据权利要求6所述的直流电机软启动器，其特征在于：还设有故障检测模块；所述故障检测模块的输出端口与单片机的输入端口相接。

8.一种如权利要求1～5之任一所述直流电机软启动器的软启动方法，其特征在于，按如下步骤实施：

（1）检测启动实时的电枢电流，进行AD转换，输入单片机；

（2）实时电流与启动电流最大和最小设定进行比较，以此来增加和减小驱动IGBT模块的脉宽时间； 

（3）脉宽随时间逐渐增加，IGBT驱动模块依据脉冲驱动IGBT（Q1）进行开关动作，从而在电动机电枢（M）上得到随时间逐渐上升的直流电压；电机转速随电压升高逐渐至额定转速； 

（4） 在占空比达到100%以后，启动绕组任务完成，由单片机控制切换工作IGBT模块工作状态，电动机进入额定运行状态。

9.根据权利要求8所述的直流电机软启动器的软启动方法，其特征在于：所述直流电压给定通过调节PWM信号的占空比实现，占空比的调节以1%为递增或递减单位。