軟啟動智能控制柜制造技術

本實用新型專利技術提供一種軟啟動智能控制柜，其包括三個換流模塊，每一所述換流模塊包括：IGCT，漏極連接于地；二極管，陰極集成于所述IGCT的源極；串聯的電阻和電容，連接于所述IGCT的源極和地之間。本實用新型專利技術可以按照電動機工作時所需電流起動電動機，而且電動機運行時，能根據電動機運行電流反饋調節電動機，通過供料機使負荷均衡，減少故障。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種節能型控制電器,尤其涉及一種減小電動機起動電流的軟啟動智能控制柜。
技術介紹
在日常生活、生產中，動力機械的應用非常廣泛，動力機械大部份是電動機，電動機都必須用電器控制其起動或停止。電動機的起動是指電動機從接通電源開始轉動逐漸提高轉速一直達到正常的運行轉速為止這一過程。電動機的停止是指電動機從正常的運行到斷開電源，轉速下降到靜止。電動機的起動特性有起動電流、起動轉矩、起動時間、 起動繞組中能耗與發熱等，主要是前兩者。以最常用的異步電動機為例說明如下異步電動機在起動時，由于定子的旋轉磁場對靜止的轉子有著最大的相對速度，這時轉子繞組中的感應電勢也達到最大值E20，現假定S額=O. 05，則E20 = E2/S額=E2/0. 05 = 20E2,即靜止時的轉子感應電動勢將按1/S額比例增大。但在起動時轉子漏電抗因鐵心飽和而不能按1/S額比例增大，所以起動時的轉子電流約達額定負載時轉子電流的5— 8倍。異步電動機的轉子電能是定子繞組供給的，所以滿壓起動時，定子繞組中電流將達到額定電流4一7倍。如果把起動電流對額定電流的比值I起/I額作為考核電動機起動性能一個指標來舉例，如=IOOKW電動機額定電流180A，比值I起/I額=6. 5，則起動電流可達 180X6. 5 = 1170A。而電動機起動電流太大有很多缺點一、對電源造成污染，尤其是大電動機使局部電網電壓降落影響別的設備正常使用。二、使電動機繞組發熱，絕緣老化，縮短使用壽命，電磁力使繞阻變形，容易發生故障。三、變壓器配備容量增大，占用電力資源。而運行時電動機額定電流只有1/6. 5起動電流，使變壓器低負荷運行，造成空載損耗嚴重，而且設備投資大。針對這種情況，多種起動設備可不同程度的減小起動電流，下面就主流設備舉例介紹IOOKff電動機自耦變壓器起動時起動電流為758A，星三角起動時起動電流405A，軟啟動時400—600A，各自特性自耦起動轉矩大，電流大，適應重載起動；星三角起動轉矩小，電流小，適應輕載起動；軟啟動初始電壓可調，輕重負載均可，缺點波形殘缺，遇大電動機時，電動機鐵芯電感反饋使調壓電路中元件兩端無正向壓降而錯過觸發信號時刻，造成電動機繞組缺相或直流，甚至失控，損壞設備。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種軟啟動智能控制柜，以解決現有電動機軟啟動技術存在的波形殘缺等問題。為了實現上述目的，本技術提供的軟啟動智能控制柜包括三個換流模塊，每一所述換流模塊包括IGCT，漏極連接于地；二極管，陰極集成于所述IGCT的源極；串聯的電阻和電容，連接于所述IGCT的源極和地之間。本技術可以按照電動機工作時所需電流起動電動機，而且電動機運行時，能根據電動機運行電流反饋調節電動機并通過中間環節的供料機來實現負荷均衡，減少故障。附圖說明圖I為本技術的原理結構示意圖；圖2為本技術的等效電路結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本技術做進一步詳細說明。圖I和圖2示意性的示出了本技術的原理和等效電路，如圖所示，本技術包括三個相同的換流模塊M1、M2、M3。每一換流模塊Ml、M2或M3包括一 IGCT(IntergratedGate Commutated Thyristors,集成門極換流晶閘管)、由N型半導體N3、P型半導體P3組成的二極管以及電阻Rl、R2或R3和電容Cl、C2或C3。在每一 IGCT中，N型半導體NI和N2、P型半導體Pl和P2構成三個PN結，每一 IGCT的漏極連接于地COM。二極管的陰極集成于IGCT的源極，也即N型半導體N3通過端子Al、A2或A3集成于P型半導體P2。電阻Rl、R2、R3及電容Cl、C2、C3如圖所示串聯，并分別連接于相應的IGCT的源極端子Al、A2、A3和地COM之間。圖2清楚的示出了圖I的等效電路，三個換流模塊Ml、M2、M3的N型半導體NI和N2、P型半導體Pl和P2分別構成了相應的三個IGCT，也即IGCT K1、K2、K3。N型半導體Ν3、P型半導體Ρ3構成反并聯的二極管Ζ1、Ζ2、Ζ3。應用時，電動機的三個繞組L1、L2、L3分別連接于端子Al、A2、A3和電源R、S、T之間。IGCT K1、K2、K3的門極G1、G2、G3與控制信號連接。電阻R1、R2、R3及電容C1、C2、C3構成緩沖電路。運行時，電流 LI、 L2、 L3為復數物理量，電流方向隨時間變化，某時刻之和等于零。從門極G1、G2、G3輸入的控制信號間隔120’。綜上所述，首先，本技術參照電力電子元件IGCT的工藝原理，用電工組裝的方式制作換流模塊內置反并聯二極管，負載波形占空時，電動機繞組反饋的電感能量回饋到電網側，起到續流效應。其次，本技術參照星形繞組連接方式使回饋電流流經電動機繞組時，繞組旋轉磁場磁勢增加，為有害的反饋能量提供通道，變成可用能源，同時填補電路波形的空缺，使負載波形變寬，占空比變少，即電動機的轉矩增大。其次，本技術利用換流模塊控制負載波形的自然換流點，將繞組進行串聯連接，增加繞組的串聯總匝數，使輸入電壓得以提高，輸入電壓越高，負載波形占空比越少，即波形越完整，串聯總匝數越多則繞組電流越小，如此就得到一個低電流大轉矩的提速效果。結合單片機等信號處理設備，本技術可以根據不同機械的起動特性，設置各種起動曲線。以對數函數形式對應各V/F點，使整個起動過程形成一個根據轉子與電源頻率的靜差率，實現恒牽引模式。分析可見，本技術遵循能量守恒原則，改變傳統起動設備自然供給能量。為控制供給能量，改變集中供給為延緩供給，以轉子運動的臨界值為起點實現平穩加速，以電動機工作電流為標準預置上限值。可以利用反饋能量填補波形空缺，利用換流模塊將繞組串接提高輸入電壓，減小輸入電流，平穩增大電動機轉矩。由技術常識可知，本技術可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實 施方案來實現。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本技術范圍內或在等同于本技術的范圍內的改變均被本技術包含。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軟啟動智能控制柜，其特征在于，包括三個換流模塊，每一所述換流模塊包括：IGCT，漏極連接于地；二極管，陰極集成于所述IGCT的源極；串聯的電阻和電容，連接于所述IGCT的源極和地之間。

【技術特征摘要】
1.一種軟啟動智能控制柜，其特征在于，包括三個換流模塊，每一所述換流模塊包括IGCT，漏極連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱亞軍，
申請(專利權)人：朱亞軍，
類型：實用新型
國別省市：