[發明專利]一種異步電動機軟啟動器及其控制方法

在審

• 申請號: 201710579207.2
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107276457A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 周雪松;崔皓博;馬幼捷;高志強
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H02P1/28
• 分類號: H02P1/28
• 代理公司: 天津耀達律師事務所12223
• 代理人: 張耀

1.一種異步電動機限流軟啟動器，其特征在于：由三相晶閘管調壓電路，電流檢測電路，控制器，電壓過零檢測電路，六路觸發脈沖發生器所構成，所說的三相晶閘管調壓電路的輸入端與外電網相連，其輸出端直接與電機定子端相連，電流檢測電路將把電機側檢測到的實際電流信號與預設電機允許的最大電流值相比較輸出給控制器，經控制器運算處理輸出控制信號，電壓過零檢測電路從電網線電壓中采集電壓信號作為同步電壓信號，再將控制信號和同步電壓信號輸入到六路觸發脈沖發生器中產生觸發脈沖，觸發脈沖通過控制三相晶閘管調壓電路，實時的控制電機輸入電壓，從而實時的控制電機的啟動電流，使得電機能夠平穩的啟動。

2.根據權利要求1所述的異步電動機限流軟啟動器，其特征在于：所述的三相晶閘管調壓電路是由雙向可控硅三相調壓電路構成，其電路結構是由三對反并聯的晶閘管組成。

3.根據權利要求1所述的異步電動機限流軟啟動器，其特征在于：所述的三相晶閘管調壓電路有三路，每路有兩個正反晶閘管并聯組成。

4.一種異步電動機限流軟啟動器的控制方法，包括以下步驟：(1)當電機啟動之后，電流檢測電路實時的檢測電機側的電流值，并反饋給控制器；(2)控制器根據反饋來的電機實際電流值與預設電機最大電流值相比較，輸出控制信號；(3)同時電壓過零檢測電路從電網側實時的檢測線電壓，并作為晶閘管脈沖觸發信號的電壓同步信號；(4)將控制信號和電壓同步信號輸出給六路觸發脈沖發生器產生觸發脈沖；(5)調壓裝置根據觸發脈沖的變化，實時調節電機的定子端輸入電壓，從而保證電機側電流始終維持在預設的最大電流值以下。

5.根據權利要求4所述的異步電動機限流軟啟動器的控制方法，其特征在于：步驟(1)中，電流檢測電路通過傳感器將三相電流信號轉換成電壓信號，再將這個電壓信號送入到控制器中作為電流負反饋調節信號，將這個電壓信號經三相全波整流、濾波和分壓后獲得一個直流電壓信號，此信號作為系統執行軟啟動時的電流反饋信號。

6.根據權利要求4所述的異步電動機限流軟啟動器的控制方法，其特征在于：步驟(2)中的控制器基于自抗擾控制技術，首先將六路觸發脈沖發生器和三相晶閘管調壓電路作為廣義被控對象進行分析,確定被控對象的輸入輸出量及控制量，然后通過自抗擾控制技術中的跟蹤微分器對被控對象的參考輸入I₁^*安排過渡過程并提取它的微分信號，再通過自抗擾控制技術中的擴張狀態觀測器對調壓裝置中的不確定因素和外部干擾進行動態觀測與估計，然后通過自抗擾控制技術中的非線性狀態誤差反饋律來構成系統的控制量，最后在控制過程中對各部分的參數進行調整,最終實現實時控制電機輸入電壓的目的。

7.根據權利要求4所述的異步電動機限流軟啟動器的控制方法，其特征在于：步驟(3)中電壓同步信號檢測電路具有兩個功能，其一是采集電壓過零時刻作為觸發脈沖的同步信號；其二是將三相電壓信號變成直流信號，送入控制器起到過壓，欠壓保護作用。

8.根據權利要求4或6所述的異步電動機限流軟啟動器的控制方法，其特征在于：六路觸發脈沖發生器用于把控制器發出的控制信號和同步電壓信號生成控制序列脈沖進而驅動三相晶閘管調壓電路。