[發(fā)明專利]一種用于電機(jī)的軟啟動(dòng)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910289329.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN111817609B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文亮;唐建宇;陶洪亮;徐萬良;劉永麗;田哲;林麗;雷立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P1/16
• 分類號(hào): H02P1/16;H02P1/58
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

1.一種用于電機(jī)的軟啟動(dòng)方法，其特征在于，通過DSP處理器配合CPLD控制邏輯來實(shí)現(xiàn)，所述軟啟動(dòng)方法包括以下步驟：

當(dāng)操作人員選擇好所需啟動(dòng)的電機(jī)，并且控制器上電后，在人機(jī)交互界面中操作人員選擇電機(jī)啟動(dòng)方式，所述啟動(dòng)方式包括單電機(jī)啟動(dòng)和多電機(jī)啟動(dòng)；

如果選擇的是多電機(jī)啟動(dòng)，則進(jìn)一步通過人機(jī)交互界面在需要啟動(dòng)的多臺(tái)電機(jī)中選擇一臺(tái)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)操作，其中，在人機(jī)交互界面中操作人員選擇一種可控制啟動(dòng)方式來對(duì)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)，所述可控制啟動(dòng)方式包括：恒流模式、電壓斜波模式、突變加電流恒流模式和突變加電壓斜波模式；

在所選擇的可控制啟動(dòng)方式下，將所述軟啟動(dòng)操作的各個(gè)階段模塊化，每個(gè)階段完成后進(jìn)入下一個(gè)階段，所述各個(gè)階段模塊依次包括：等待上電階段模塊、等待啟動(dòng)操作階段模塊、自檢階段模塊、軟啟階段模塊/直起階段模塊；

在所述軟啟階段模塊/直啟階段模塊完成后，繼續(xù)從選擇電機(jī)啟動(dòng)方式開始進(jìn)行下一電機(jī)的軟啟動(dòng)操作或者進(jìn)入電機(jī)運(yùn)行階段模塊、軟停階段模塊/自由停車階段模塊以完成整體的電機(jī)軟操作；

所述軟啟動(dòng)方法還包括以下步驟：

a.閉合軟啟調(diào)節(jié)中間繼電器使得觸發(fā)系統(tǒng)上電，等待所述觸發(fā)系統(tǒng)上電后，使能線電壓同步信號(hào)捕獲中斷信號(hào)；

b.每個(gè)同步電壓周期產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，根據(jù)設(shè)定的軟啟動(dòng)方式，分別調(diào)用不同控制器計(jì)算觸發(fā)角；

c.計(jì)算1/6同步電壓周期時(shí)間，把觸發(fā)角和1/6同步電壓周期時(shí)間傳給所述觸發(fā)系統(tǒng)，所述觸發(fā)系統(tǒng)按給定的觸發(fā)角按順序依次觸發(fā)各相晶閘管；

d.根據(jù)相電流判斷電機(jī)是否啟動(dòng)完成，如果沒有完成，則轉(zhuǎn)步驟b繼續(xù)，反之則禁止同步中斷，閉合旁路接觸器，斷開所述軟啟調(diào)節(jié)中間繼電器，電機(jī)完成軟啟動(dòng)操作，進(jìn)入運(yùn)行階段。

2.如權(quán)利要求1所述的用于電機(jī)的軟啟動(dòng)方法，其特征在于，所述軟啟動(dòng)方法還包括以下步驟：

在等待上電階段模塊中，根據(jù)采樣的線電壓來判斷軟啟動(dòng)主電路是否上電，如果上電，則根據(jù)當(dāng)前電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入等待啟動(dòng)操作階段模塊或者進(jìn)入電機(jī)運(yùn)行階段模塊，如果未上電，則繼續(xù)在本階段模塊中等待。

3.如權(quán)利要求2所述的用于電機(jī)的軟啟動(dòng)方法，其特征在于，所述軟啟動(dòng)方法還包括以下步驟：

在等待啟動(dòng)操作階段模塊中，系統(tǒng)就緒，用戶選擇進(jìn)行啟動(dòng)電機(jī)的操作。

4.如權(quán)利要求3所述的用于電機(jī)的軟啟動(dòng)方法，其特征在于，所述軟啟動(dòng)方法還包括以下步驟：

在自檢階段模塊中，檢查主電路三相電相序、晶閘管的狀態(tài)是否正常，如果正常，進(jìn)入軟啟階段模塊，如果不正常，則進(jìn)入故障階段模塊。

5.如權(quán)利要求4所述的用于電機(jī)的軟啟動(dòng)方法，其特征在于，所述軟啟動(dòng)方法還包括以下步驟：

在軟啟階段模塊中，按照選擇的啟動(dòng)方式啟動(dòng)電機(jī)，其中：

在恒流控制方式中，通過軟啟動(dòng)裝置控制電流保持在設(shè)定的啟動(dòng)電流I_Q，初始電壓從零開始增長，直到輸出電流達(dá)到啟動(dòng)電流I_Q，并保持輸出電流不超過I_Q的條件下逐漸升高電壓直至U_N，使交流電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高至額定轉(zhuǎn)速n_N，同時(shí)達(dá)到電機(jī)額定電流I_N；

在突跳加恒流控制方式中，軟啟動(dòng)裝置在開始階段期間在極短的時(shí)間內(nèi)輸出電機(jī)標(biāo)稱電壓U_N或75％U_N，再進(jìn)入恒流I_Q；

在斜坡電壓控制方式中，軟啟動(dòng)裝置給出初始電壓U₀后隨時(shí)間線性上升直至電機(jī)額定電壓U_N，初始電壓從U₀開始逐漸升高使輸出電壓至電機(jī)標(biāo)稱電壓U_N，使交流電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高至額定轉(zhuǎn)速n_N，同時(shí)達(dá)到電機(jī)額定電流I_N；

在突跳加斜坡電壓控制方式中，軟啟動(dòng)裝置在開始階段期間在極短的時(shí)間內(nèi)輸出電機(jī)標(biāo)稱電壓U_N或75％U_N，再按設(shè)定的斜坡電壓上升直至電機(jī)標(biāo)稱電壓U_N和額定轉(zhuǎn)速n_N。

6.一種用于電機(jī)的軟啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，執(zhí)行如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，所述系統(tǒng)包括：

啟動(dòng)方式選擇模塊，其用以選擇電機(jī)啟動(dòng)方式，所述啟動(dòng)方式包括單電機(jī)啟動(dòng)和多電機(jī)啟動(dòng)；

可控制啟動(dòng)方式選擇模塊，其用于如果選擇的是多電機(jī)啟動(dòng)，則進(jìn)一步在需要啟動(dòng)的多臺(tái)電機(jī)中選擇一臺(tái)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)操作，其中，選擇一種可控制啟動(dòng)方式來對(duì)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)，所述可控制啟動(dòng)方式包括：恒流模式、電壓斜波模式、突變加電流恒流模式和突變加電壓斜波模式；

軟啟動(dòng)操作階段模塊，其用于在所選擇的可控制啟動(dòng)方式下，將所述軟啟動(dòng)操作的各個(gè)階段模塊化，每個(gè)階段完成后進(jìn)入下一個(gè)階段，所述各個(gè)階段模塊依次包括：等待上電階段模塊、等待啟動(dòng)操作階段模塊、自檢階段模塊、軟啟階段模塊/直起階段模塊，在所述軟啟階段模塊/直啟階段模塊完成后，繼續(xù)從選擇電機(jī)啟動(dòng)方式開始進(jìn)行下一電機(jī)的軟啟動(dòng)操作或者進(jìn)入電機(jī)運(yùn)行階段模塊、軟停階段模塊/自由停車階段模塊以完成整體的電機(jī)軟操作。