[發(fā)明專利]異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711113420.0
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN107659212A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞光輝;范俊
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州艾克威爾科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P1/28
• 分類號(hào): H02P1/28
• 代理公司: 蘇州睿昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32277
• 代理人: 伍見

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及異步電機(jī)，特別是涉及異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)

軟起動(dòng)器是一種集軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的電機(jī)控制裝備，它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三個(gè)雙向可控硅及其電子控制電路。通過控制三個(gè)雙向可控硅的導(dǎo)通角，使雙向可控硅的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到雙向可控硅全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑起動(dòng)，降低起動(dòng)電流，避免起動(dòng)過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，起動(dòng)過程結(jié)束，軟起動(dòng)器輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)用于控制旁路接觸器，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓。

傳統(tǒng)技術(shù)存在以下技術(shù)問題：

現(xiàn)有的消防水泵控制中，為了避免啟動(dòng)時(shí)的沖擊，最常見的即采用啟動(dòng)器(又稱軟啟動(dòng)器)的技術(shù)，但是現(xiàn)有的采用軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)控制方法比較復(fù)雜，從而導(dǎo)致相應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法，

一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法，其中，所述異步電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系滿足，當(dāng)所述異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，所述異步電機(jī)的功率因數(shù)角不變化；包括：

獲得所述異步電機(jī)的功率因數(shù)角；

根據(jù)所述功率因數(shù)角，獲得觸發(fā)角調(diào)整量Δα；

獲得預(yù)先設(shè)定的初始觸發(fā)角α的觸發(fā)規(guī)律；

計(jì)算最終觸發(fā)角α’的觸發(fā)規(guī)律；

來自三相供電電源的電壓信號(hào)經(jīng)過同步信號(hào)電路后，形成每個(gè)電壓周期六個(gè)脈沖的三相電壓同步脈沖序列，作為觸發(fā)的時(shí)鐘基準(zhǔn)；

晶閘管電路按照最終觸發(fā)角α’的觸發(fā)規(guī)律進(jìn)行觸發(fā)，控制所述異步電機(jī)的端電壓。

上述異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法，針對異步電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的特殊關(guān)系，對異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法進(jìn)行優(yōu)化，省略對功率因數(shù)角的檢測，從而省略相關(guān)硬件，硬件進(jìn)行了簡化，降低了成本。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟“計(jì)算最終觸發(fā)角α’的觸發(fā)規(guī)律”中，所述最終觸發(fā)角α’＝初始觸發(fā)角α加上所述觸發(fā)角調(diào)整量Δα。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述異步電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速滿足以下的公式，T_load＝KN^β，其中，T_load是負(fù)載轉(zhuǎn)矩，N是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，β是2，K是正數(shù)。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)一葉輪，所述葉輪的工作介質(zhì)為流體。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟“晶閘管電路按照最終觸發(fā)角α’的觸發(fā)規(guī)律進(jìn)行觸發(fā)，控制所述異步電機(jī)的端電壓”中，所述異步電機(jī)的端電壓在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)快速上升到第一預(yù)設(shè)電壓，然后在第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)逐漸上升，所述異步電機(jī)隨著端電壓的上升不斷加速達(dá)到額度電壓和額定轉(zhuǎn)速。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為1秒。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為1到60秒。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一預(yù)設(shè)電壓為所述異步電機(jī)的額定電壓的0.3倍到0.5倍。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述異步電機(jī)用于消防水泵。

在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述脈沖的頻率是300赫茲。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制的閉環(huán)控制的功率因數(shù)角閉環(huán)控制的原理框圖。

圖2為本申請實(shí)施例提供的一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法的流程圖。

圖3為本申請實(shí)施例提供的一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制的閉環(huán)控制的功率因數(shù)角閉環(huán)控制的原理框圖。

圖4為本申請實(shí)施例提供的一種異步電機(jī)在不同的端電壓的情況下的機(jī)械特性曲線圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參閱圖2為本申請實(shí)施例提供的一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法的流程圖。

一種異步電機(jī)的軟啟動(dòng)控制方法，其中，所述異步電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系滿足，當(dāng)所述異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，所述異步電機(jī)的功率因數(shù)角不變化；包括：

S110、獲得所述異步電機(jī)的功率因數(shù)角。

S120、根據(jù)所述功率因數(shù)角，獲得觸發(fā)角調(diào)整量Δα。

S130、獲得預(yù)先設(shè)定的初始觸發(fā)角α的觸發(fā)規(guī)律。

S140、計(jì)算最終觸發(fā)角α’的觸發(fā)規(guī)律。

S150、來自三相供電電源的電壓信號(hào)經(jīng)過同步信號(hào)電路后，形成每個(gè)電壓周期六個(gè)脈沖的三相電壓同步脈沖序列，作為觸發(fā)的時(shí)鐘基準(zhǔn)。