[發明專利]一種多負載控制系統的防浪涌方法

有效

• 申請號: 200710191874.X
• 申請日: 2007-12-18
• 公開（公告）號: CN101252272A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 李錫放
• 申請（專利權）人: 江蘇萬工科技集團有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02H9/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種具有多負載的控制系統的防浪涌方法，該方法可應用于具有多負載的紡織機械設備。

背景技術

浪涌電流和浪涌電壓是指電源接通或斷開的瞬間，在電源設備、電源母線、負載等形成的峰值電流和電壓，通常用di/dt表示浪涌電流，用du/dt表示浪涌電壓。浪涌電流也可以表示為在微分時間間隔內的電流增量，浪涌電壓表示為在微分時間間隔內的電壓增量。di/dt近似表示為Δi/Δt，表示在微小時間間隔內的電流增量；du/dt近似表示為Δu/Δt，表示在微小時間間隔內的電壓增量。在電子或電氣控制系統中，大的浪涌電流或浪涌電壓都是有害的，因此人們總要設法防止大的浪涌電流或浪涌電壓產生。從前述表達式可以看出，增大Δt，減小Δi、Δu是減小浪涌電流或浪涌電壓的途徑。

紡織機械的控制對象常為感性負載，如電磁閥、電磁鐵、電機線圈等，而且數量巨大，例如電子多臂機是通過給電磁鐵線圈通電來使電子多臂機動作，一臺電子多臂機常有十幾個至四十個電磁鐵；再例如電子提花機常通過控制帶有電磁鐵的電磁選針器來實現提花。電磁鐵的數量與提針的數量對應，對于5120針的電子提花機，就相應有5120個電磁鐵。每個電磁鐵都有一個電感線圈，當很多電感線圈同時通電或者斷電的時候，會在電源設備、電源母線、負載上產生很大的浪涌電流和浪涌電壓，這種浪涌電流和浪涌電壓本身就是干擾源，會干擾系統自身或者鄰近系統。

現有的防浪涌方法多集中于浪涌吸收，在大浪涌的場合通過浪涌吸收元件或者浪涌吸收電路來抑制浪涌。如果有技術能夠避免大的浪涌產生，顯然比已經產生了浪涌再想辦法抑制和吸收更為積極。

發明內容

本發明目的就是為解決現有技術的不足而提供一種能夠減小多負載控制系統中產生浪涌電流和浪涌電壓的方法。

為解決上述技術問題本發明的技術方案為：一種多負載控制系統的防浪涌方法，在多個連接負載的支路上依次接入延時單元，每個支路的延時時間各不相同且多個支路的延時時間形成延時序列，當控制系統需要多個負載得電時，多個負載在延時單元的控制下依次順序得電；當控制系統需要多個已得電的負載斷電時，多個負載在延時單元的控制下依次順序斷電。

更進一步地，所述的延時序列的總延時時間小于系統要求的負載的響應時間，且所述的延時序列的最小時間間隔為0.1微秒～1毫秒。

作為本發明進一步的改進，將所述的多個負載分為復數個負載組，在多條連接負載組的支路上依次接入延時單元以形成所述的延時序列。

所述的延時序列可以由多個延時單元依次相串聯觸發、并聯觸發或串并聯混合觸發而成。

所述的各延時單元可為獨立的一階阻容電路或所述的延時序列通過集成電路或可編程集成電路實現，其中可編程集成電路為微處理器、DSP、FPGA、CPLD中的一種。

所述的延時序列內嵌在控制系統中。

由于采用了上述的技術方案，本發明的優點為：

按照電路基本理論，對于在負載支路上連接的電感元件有U＝L*di/dt，式中U為電感二端的電壓，L為電感量。當電感量為L的負載支路得電的時候，U即為所加的電源電壓。由此式可以推得：di/dt＝U/L，此式說明di/dt與電感量成反比。

當n個同樣的電感同時接入電源時，相當于n個電感并聯，其總的電感值L_n＝L/n，則此時的di/dt＝U/L_n＝n*U/L。此式說明當多個電感負載同時接入電源時，會產生n倍于單個負載的浪涌電流；如果采用延時接入的方法，每次只接入一個負載，則可有效減小浪涌電流。

感性負載在斷電的時候由于電流不能突變，因此會產生很大的反沖電壓，有：U＝-R*I₀*e^-t/τ，式中I₀為斷電前的電流，R為斷電后的回路電阻，若負載完全斷開，R趨向于無窮大，則反沖電壓U很大，形成浪涌電壓。如果采用延時斷開的方法，多個負載依次分步斷開，則一方面I₀逐漸減小，一方面R逐漸增大，則會有效減小浪涌電壓。

根據上述依據，通過在各負載支路設置延時單元，每個支路的延時時間各不相同并形成延時序列，使得多個負載在延時單元的控制下依次得電或依次斷電，從而可有效避免因負載同時得電或斷電而產生的浪涌電流和浪涌電壓。由于延時序列形成的總延時時間相對系統要求的負載的響應速度而言是較小的數量級，因此不會影響負載的正常工作。

附圖說明

附圖1為本發明防浪涌方法的部分電原理框圖(延時單元相串聯觸發)；