用于三相電機的星三角啟動電路及其啟動方法技術

公開了用于三相電機的星三角啟動電路及其啟動方法。該星三角啟動電路包括：第一接觸器，用于將三相電機接入三相交流電源；第二接觸器，用于形成星形連接；第三接觸器，用于形成三角形連接；第一開關，第一開關為常閉開關且與第二接觸器串聯連接；第二開關，第二開關為常開開關且與第三接觸器串聯連接；電流檢測裝置，用于檢測電機的負載電流；以及控制器，包括第一開關控制電路和第二開關控制電路，其中，第一開關控制電路根據電機的負載電流在預定時間內的變化量來判斷啟動是否穩定，并且在啟動穩定之后斷開第一開關，第二開關控制電路延時之后閉合第二開關。該的星三角啟動電路可以實現星三角啟動過程中切換時刻的精確控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電機技術，具體涉及。
技術介紹
三相電機的連接方式包括星形連接和三角形連接。星形連接的啟動電流小于三角形連接的啟動電流，在啟動時對電網沖擊小。三角形連接的轉矩大于星形連接。因此，將二者結合的星三角啟動是三相電機有利的啟動方式，即在啟動階段采用星形連接以減小對電網的沖擊，在啟動階段后的運行階段采用三角形連接以產生大轉矩。在現有的星三角啟動中，采用時間繼電器實現從星形連接向三角形連接的切換。然而，時間繼電器的延時難以預先設定。如果延時過短，則可能還沒有完成完全起動就已經切換至三角形連接。電機的啟動電流仍然會上升，難以達到星三角啟動的降壓效果。如果延時過長，則電機長時間運行在星形連接中，難以快速滿足負載的風量和轉速要求。因此，期望在三相電機的星三角啟動過程中精確控制從星形連接切換至三角形連接的時刻，以兼顧三相電機的低啟動電流和高工作轉矩的要求。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種。根據本專利技術的一方面，提供一種用于三相電機的星三角啟動電路，包括:第一接觸器，用于將三相電機接入三相交流電源，其中三相電機的三個繞組的第一端分別連接三相交流電的三條相線；第二接觸器，用于將三相電機的三個繞組的第二端連接至公共節點，形成星形連接；第三接觸器，用于將三相電機的三個繞組的第二端分別連接至相鄰繞組的第一端，形成三角形連接；第一開關，第一開關為常閉開關且與第二接觸器串聯連接；第二開關，第二開關為常開開關且與第三接觸器串聯連接；電流檢測裝置，用于檢測電機的負載電流；以及控制器，包括第一開關控制電路和第二開關控制電路，分別向第一開關和第二開關的控制端提供第一控制信號和第二控制信號，其中，所述第一開關控制電路根據電機的負載電流在預定時間內的變化量來判斷啟動是否穩定，并且在啟動穩定之后產生第一控制信號以斷開第一開關，所述第二開關控制電路延時之后產生第二控制信號以閉合第二開關。優選地，如果負載電流的變化量小于等于閾值，則所述第一開關控制電路確定啟動已經穩定，如果負載電流的變化量大于閾值，則所述第一開關控制電路確定啟動尚未穩定。優選地，所述預定時間的時間范圍為0.1S-5S，所述延時的時間范圍為0.1S-5S。優選地，第二接觸器還包括與第三接觸器串聯連接的附加的第一常閉觸點，第三接觸器還包括與第二接觸器串聯連接的附加的第二常閉觸點，第一常閉觸點和第二常閉觸點用于第二接觸器和第三接觸器的互鎖。優選地，所述電流檢測裝置包括串聯連接在三相交流電的相線上的電流互感器和根據電流互感器的輸出信號測量電流的電流計。 優選地，第一接觸器、第二接觸器和第三接觸器由三相交流電的其中一相供電，在啟動開始時，第一接觸器和第二接觸器接通，第三接觸器斷開。根據本專利技術的另一方面，提供一種用于三相電機的星三角啟動方法，包括:采用星形連接啟動電機；在啟動穩定后斷開星形連接；以及延時將電機連接成三角形連接，其中，根據電機的負載電流在預定時間內的變化量來判斷啟動是否穩定。優選地，在啟動后，測量電機的負載電流，如果負載電流的變化量小于等于閾值，則確定啟動已經穩定，如果負載電流的變化量大于閾值，則確定啟動尚未穩定。優選地，所述預定時間的時間范圍為0.1S-5S，所述延時的時間范圍為0.1S-5S。根據本專利技術的實施例的，根據負載電流進行星三角切換，可以實現切換時刻的精確控制，保證電機在穩定運行狀態下進行切換。在切換時電流不會上升到起動階段的沖擊電流，而是三角形的電流，真正達到了星形起動的效果，減小了對電網的沖擊電流。在檢測到負載電流穩定后，進行切換，能夠保證電機不會長時間運行在星形連接中。該星三角啟動電路可以兼顧三相電機的低啟動電流和高工作轉矩的要求。此外，在星形接觸器關斷與三角形接通進行延時，保證接觸器不會構成短路回路。【附圖說明】通過以下參照附圖對本專利技術實施例的描述，本專利技術的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚。圖1示出了根據現有技術的用于三相電機的星三角啟動電路的示意性電路圖。圖2示出了根據本專利技術的實施例的用于三相電機的星三角啟動電路的示意性電路圖。圖3示出了根據本專利技術的實施例的用于三相電機的星三角啟動方法的流程圖。【具體實施方式】在下文對本專利技術的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本專利技術。為了避免混淆本專利技術的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。除非上下文明確要求，否則整個說明書和權利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。在本專利技術的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本專利技術的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。圖1示出了根據現有技術的星三角啟動電路的示意性電路圖。如圖1所示，根據現有技術的星三角形啟動電路包括接觸器KM1、KM2、KM3，以及時間繼電器KT。通過三個接觸器KM1、KM2、KM3和時間繼電器KT的動作，控制電機Μ的連接方式。接觸器ΚΜ1具有連接在三相交流電源和電機Μ之間的三個常開觸點ΚΜ1-1，接觸器ΚΜ2具有用于實現星形連接的三個常開觸點ΚΜ2-1，接觸器ΚΜ3具有用于實現三角形連接的三個常開觸點KM3-1。接觸器KM2還具有常閉觸點KM2-2，接觸器KM3還具有常閉觸點KM3-2，用于實現兩個接觸器KM2和KM3的互鎖。時間繼電器KT具有與接觸器KM2串聯的時延斷開觸點KT-1，以及與接觸器KM3串聯的時延閉合觸點KT-2。在啟動開始時，接觸器KM1和KM2通電，時間繼電器KT通電。接觸器KM1的常開觸點KM1-1吸合，向電機Μ供電。同時，接觸器ΚΜ2的常開觸點ΚΜ2-1吸合，使得電機Μ實現星形連接，常閉觸點ΚΜ2-2斷開，使得接觸器ΚΜ3斷電。因而，電機Μ實現星形連接方式的啟動。在啟動一段時間之后，時間繼電器ΚΤ的時延斷開觸點ΚΤ-1斷開，時延閉合觸點ΚΤ-2吸合。接觸器ΚΜ2斷電，從而常閉觸點ΚΜ2-2閉合。此時，接觸器ΚΜ3通電。接觸器ΚΜ3的常開觸點ΚΜ3-1吸合，使得電機Μ實現三角形連接，常閉觸點ΚΜ3-2斷開，以保持接觸器ΚΜ2斷電。接觸器ΚΜ2和ΚΜ3利用常閉觸點ΚΜ2-2和常閉觸點ΚΜ3-2實現互鎖。因而，電機Μ實現三角形連接方式的運行。上述用于三相電機的星三角啟動電路采用時間繼電器ΚΤ實現從星形連接向三角形連接的切換。由于人工設置時間繼電器ΚΤ的延時，因此切換時刻的精確控制非常困難。圖2示出了根據本專利技術實施例的用于三相電機的星三角啟動電路的示意性電路圖。如圖2所述，用于控制電機啟動的星三角啟動電路包括接觸器ΚΜ1、ΚΜ2、ΚΜ3，以及開關S1和S2。通過三個接觸器ΚΜ1、ΚΜ2、ΚΜ3以及開關S1和S2的動作，控制電機Μ的連接方式。接觸器ΚΜ1具有連接在三相交流電源和電機Μ之間的三個常開觸點ΚΜ1-1。三相交流電源依次經由斷路器QF1和接觸器ΚΜ1的三個常開觸點ΚΜ1-1連接至電機Μ。接觸器ΚΜ1在通電狀態下將電機Μ連接至三相交流電源，從而為電機Μ提供三相交流電。此外本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于三相電機的星三角啟動電路，包括：第一接觸器，用于將三相電機接入三相交流電源，其中三相電機的三個繞組的第一端分別連接三相交流電的三條相線；第二接觸器，用于將三相電機的三個繞組的第二端連接至公共節點，形成星形連接；第三接觸器，用于將三相電機的三個繞組的第二端分別連接至相鄰繞組的第一端，形成三角形連接；第一開關，第一開關為常閉開關且與第二接觸器串聯連接；第二開關，第二開關為常開開關且與第三接觸器串聯連接；電流檢測裝置，用于檢測電機的負載電流；以及控制器，包括第一開關控制電路和第二開關控制電路，分別向第一開關和第二開關的控制端提供第一控制信號和第二控制信號，其中，所述第一開關控制電路根據電機的負載電流在預定時間內的變化量來判斷啟動是否穩定，并且在啟動穩定之后產生第一控制信號以斷開第一開關，所述第二開關控制電路延時之后產生第二控制信號以閉合第二開關。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧杏珍，吳超，奚明耀，蔡鵬輝，鄭鐵軍，吳斌，
申請(專利權)人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44