數字式智能電機控制模塊
摘要:介紹一種取代傳統電機起動裝置的數字式智能電機控制模塊,內容包括其系統構成、主要功能、實驗情況及在實際中的應用。關鍵詞:移相調控;單片機;電壓斜坡起動;限流起動;軟停車;節能運行
1 概述
眾所周知,三相交流異步電動機以其低成本,高可靠性和易維護等優點而在各行業中得到了廣泛的應用。但是,它在直接起動時,存在著很大的缺點:首先,它的起動電流高達額定電流的5~7倍,既對電網造成了很大的沖擊,又影響了電器控制設備的使用壽命,甚至影響到其它電氣設備的正常運行;其次,起動轉矩可達正常轉矩的2倍,這會對負載產生沖擊,增加傳動部件的磨擦和額外維護。為此,出現了三相異步電動機降壓起動設備。
圖1 智能電機控制模塊結構圖
傳統的降壓起動有以下幾種方法:
1)在電動機定子電路中串入電抗器,使一部分電壓降在電抗器上;
2)星形—三角形(Y—△)轉換降壓起動,即起動時電機接成星形,起動結束后,通過一個轉換器變成三角形接法;
3)補償器起動(自耦變壓器起動)。
傳統的起動設備體積龐大,成本高,結構復雜,與負載匹配的電機轉矩很難控制,也就是說很難得到合適的起動電流和起動轉矩;而且在切換瞬間會產生很高的電流尖峰,由此產生的機械振動會損害電機轉子,軸連接器,中間齒輪以及負載設備。
因此,就需要有一種能克服傳統起動缺點的起動裝置。銀河公司開發生產的捷普牌新一代數字式智能電機控制模塊,不但完全克服了傳統起動的缺點,對各種起動方法做了進一步的改善和提高,而且還增加了很多其他功能,比如:節能運行,過流保護,過熱保護,缺相保護等。
這種模塊采用數碼管顯示,按鍵控制,整個起動過程全部由單片機按照預先設定的程序自動完成,操作極其方便。
用戶通過按鍵調整參數設置,可以按實際情況選擇不同的起動方式,能夠很方便地控制起動電流,得到與負載相匹配的電機轉矩。
2 模塊結構及電氣原理
模塊結構如圖1所示。從圖1可以看出,該模塊的主電路與相控電路及單片機共同封裝于同一殼體內,同時內置多個電流、電壓傳感器。用接插件將模塊與控制盒連接在一起,實現各種功能的設置和顯示。
主電路為6只玻璃鈍化方形晶閘管芯片,通過一體化焊接技術,將其貼在DBC(陶瓷覆銅板)上,并與導熱銅板焊接在一起。模塊使用時,導熱銅板與散熱片通過導熱硅脂緊密接觸。這種結構使模塊具有很高的絕緣性能和散熱性能。
圖2是模塊電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發的JP-SSY01數字移相集成電路。該電路為SOP28封裝,5V單一電源供電,全數字化處理方式,
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