CN201577051U - 一种软启动模块及其应用的电机控制器启动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种软启动模块及其应用的电机控制器启动装置,软启动模块包括主工作电路、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路工作,使其输出稳定的直流电供给电机控制器。软启动模块能够独立完成自我控制工作,工作状态为主动状态,控制准确,安全可靠,更加有效地抑制了电路中的浪涌冲击电流,从而起到了自我保护及保护电机控制器的作用。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种软启动模块及其应用的电机控制器启动装置。
背景技术:
目前,对于高压直流供电的大功率电机控制器,出于对输入纹波的平滑等各项技术要求,通常在其输入端并联容量较大的电容器,当电容器存储的电能较低时,在直流电源接通瞬间,会产生相当大的浪涌冲击电流,导致电容器本身及其前级电路发生较大的物理性损伤。为此,在电机控制器的前级电路加入软启动电路,有效抑制了浪涌冲击电流,当电流小至某个值后,电机控制器的软启动完成,进入正常工作状态。
现有的电机控制器软启动装置,通常在电容器前端串入一个电阻,接通电源时,依靠此电阻限流,经过设定的延时时间后,往往通过专门设置计时器或者由电机控制器来驱动控制一对与电阻并联的继电器触点闭合,将电阻短路,完成软启动控制。然而采用这种软启动装置,通常存在如下问题:现有的软启动电路通常在从动状态下工作,不能独立完成自我控制工作,这样会给自身以及电机控制器或者计时器的正常工作带来较大的隐患,可靠性较差;由于延时时间为一固定值,电容器容量会因温度变化而发生改变,致使电容器充电时间常数RC发生改变,在延时时间范围内,电容器未能充满电,电机控制器就已经启动,将会有较大的电流流过电阻,由W=I2R可知,电阻上的发热能量相当大,电阻会瞬间烧毁,引发安全事故。
发明内容:
本实用新型的目的是提供一种软启动模块,它能够独立完成自我控制工作,工作状态为主动状态,更加有效地抑制了浪涌冲击电流,从而起到了自我保护及保护后级电器设备的作用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种软启动模块,包括主工作电路、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路工作,使其输出稳定的直流电供给后级电器设备。
上述所述的软启动模块还设置有触发器,控制单元通过控制触发器动作向后级电器设备传送启动控制信号,控制后级电器设备完成启动工作。
上述所述的触发器可以采用继电器开关,也可以采用光电耦合器或者场效应管、三极管等具备通断控制特性的元器件。
上述所述的控制单元可以通过集成或者外置一个驱动单元驱动控制主工作电路工作。
上述所述的主工作电路由开关元器件、电阻和电容组成,开关元器件与电阻并联后串接电容,一并接入直流电源,开关元器件可以是继电器开关,或者是可控硅开关器件,或者是三极管元器件。
上述所述的电源部分采用内置式开关电源,它可以由外界电器***提供的直流电源设备供电。
本实用新型的另一目的是提供一种电机控制器启动装置,它具有一个能够独立完成自我控制工作,工作状态为主动状态的软启动模块,更加有效地抑制了电路中的浪涌冲击电流,从而起到了自我保护及保护电机控制器的作用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种电机控制器启动装置,包括电机控制器和软启动模块,软启动模块的输入端接入直流电,其输出端与电机控制器的输入端相连接,给电机控制器提供稳定的启动控制电源,软启动模块包括主工作电路、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路工作,使其输出稳定的直流电供给电机控制器。
上述所述的软启动模块还设置有触发器,控制单元通过控制触发器动作向电机控制器传送启动控制信号,控制电机控制器完成启动工作。
上述所述的电机控制器包括中央控制单元和电源模块,电源模块给中央控制单元提供工作电源,电源模块的输入端与软启动模块的主工作电路的输出端相连接,软启动模块的控制单元通过控制触发器动作接通中央控制单元内部的控制电路,向中央控制单元传送启动控制信号,最终控制电机控制器完成启动工作。
上述所述的触发器可以采用继电器开关,也可以采用光电耦合器或者场效应管、三极管等具备通断控制特性的元器件。
上述所述的控制单元可以通过集成或者外置一个驱动单元驱动控制主工作电路工作,电源部分采用内置式开关电源,它由外界电器***提供的直流电源设备供电,电源模块采用内置式开关电源,它由软启动模块输出的直流电供电,主工作电路由开关元器件、电阻和电容组成,开关元器件与电阻并联后串接电容,一并接入直流电源,开关元器件可以是继电器开关,或者是可控硅开关器件,或者是三极管元器件。
本实用新型具有如下效果:1)软启动模块能够独立完成自我控制工作,工作状态为主动状态,更加有效地抑制了电路中的浪涌冲击电流,从而起到了自我保护及保护电机控制器的作用;2)本启动装置通过检测电路实时检测软启动模块中主工作电路输出端的端电压,得知输出端的电容的实时充电状态来判断软启动进程,当电容充满电后,才结束软启动,并通过控制单元经控制触发器动作,向电机控制器发送代表软启动完成的开关信号,来控制电机控制器内部的控制电路导通,使电机控制器完成启动控制,控制准确,安全可靠。
附图说明:
图1是本实用新型的软启动模块的电路方框图。
图2是图1中触发器的其中一种电路结构图。
图3是图1中触发器的另一种电路结构图。
图4是本实用新型的电机控制器启动装置结构示意图。
具体实施方式:
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例1
图1示出的是一种软启动模块,它包括主工作电路1、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路1、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路1的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路1的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路1输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路1工作,使其输出稳定的直流电供给后级电器设备。
控制单元可以通过集成或者外置一个驱动单元驱动控制主工作电路1工作,主工作电路1由继电器开关K、电阻R1和电容C1组成,继电器开关K与电阻R1并联后串接电容C1,一并接入高压直流电源;软启动模块还设置有触发器,控制单元通过控制触发器动作向后级电器设备传送启动控制信号Von,控制后级电器设备完成启动工作,该启动控制信号Von可以是高低电平信号,也可以是电压信号;触发器可以采用继电器开关,也可以采用光电耦合器,此外,它还可以采用场效应管、三极管等具备通断控制特性的元器件。此外,主工作电路1的继电器开关K可以由可控硅开关、三极管等其它开关元器件替换。电源部分采用内置式开关电源,它由外界电器***提供的直流电源设备供电。
软启动模块的工作原理是:当软启动模块接入高压直流电源后,通过主工作电路1中的电阻R1限流对输出端的电容C1进行充电,检测电路实时检测软启动模块中主工作电路1输出端的端电压,得知输出端的电容C1的实时充电状态来判断软启动进程,当电容C1充满电后,控制单元向驱动单元发送控制信号,驱动控制继电器开关K闭合,软启动完成。随后,控制单元向触发器发送On/Off控制信号控制触发器动作,向后级电器设备输出启动控制信号Von,控制后级电器设备完成启动工作。
图2示出的是触发器的其中一种电路结构图,它采用了光电耦合器U,光电耦合器U的阳极1串接一电阻R2后接入24V直流电,其阴极2接收从控制单元发送过来的On/Off控制信号,在阳极1与阴极2之间并接一电容C2,光电耦合器U的发射极3接地,集电极4串接一电阻R3后接入直流电Vcc,当光电耦合器U导通工作时,就输出高低电平启动控制信号Von用于控制后级电器设备完成启动工作,24V直流电可由电源部分直接供电,直流电Vcc可由外界电器***提供的直流电源设备供电。
图3示出的是触发器的另一种电路结构图,它采用了继电器开关K1,控制单元向继电器开关K1发送On/Off控制信号控制其通断。继电器开关K1的其中一触点接入直流电Vcc,当软启动完成后,控制单元控制继电器开关K1闭合,接通继电器开关K1的两个触点输出电压启动控制信号Von用于控制后级电器设备完成启动工作,此时Von=Vcc,直流电Vcc可由外界电器***提供的直流电源设备供电。
实施例2
如图4所示,一种电机控制器启动装置,包括电机控制器和软启动模块,软启动模块的输入端接入直流电,其输出端与电机控制器的输入端相连接,给电机控制器提供稳定的启动控制电源,软启动模块包括主工作电路1、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路1、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路1的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路1的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路1输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路1工作,使其输出稳定的直流电供给电机控制器。
控制单元可以通过集成或者外置一个驱动单元驱动控制主工作电路1工作,主工作电路1由继电器开关K、电阻R1和电容C1组成,继电器开关K与电阻R1并联后串接电容C1,一并接入高压直流电源;软启动模块还设置有触发器,控制单元通过控制触发器动作向电机控制器传送启动控制信号Von,控制电机控制器完成启动工作,该启动控制信号Von是高低电平信号;电机控制器包括中央控制单元和电源模块,电源模块给中央控制单元提供工作电源,电源模块的输入端与软启动模块的主工作电路1的输出端相连接,触发器可以采用继电器开关,也可以采用光电耦合器,此外,它还可以采用场效应管、三极管等具备通断控制特性的元器件。电源部分采用内置式开关电源,它由外界电器***提供的直流电源设备供电;电源模块采用内置式开关电源,它由软启动模块中主工作电路1输出的直流电供电,电源模块输出直流电Vcc供给中央控制单元和触发器。
此外,启动控制信号Von也可以是电压信号,主工作电路1的继电器开关K可以由可控硅开关、三极管等其它开关元器件替换。
电机控制器启动装置的工作原理是:当软启动模块接入高压直流电源后,通过主工作电路1中的电阻R1限流对输出端的电容C1进行充电,检测电路实时检测软启动模块中主工作电路1输出端的端电压,得知输出端的电容C1的实时充电状态来判断软启动进程,当电容C1充满电后,控制单元向驱动单元发送控制信号,驱动控制继电器开关K闭合,软启动完成。随后,控制单元向触发器发送On/Off控制信号控制触发器动作,接通中央控制单元内部的控制电路,向中央控制单元传送启动控制信号Von,最终控制电机控制器完成启动工作。
Claims (11)
1.一种软启动模块,其特征在于:它包括主工作电路、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路工作,使其输出稳定的直流电供给后级电器设备。
2.根据权利要求1所述的一种软启动模块,其特征在于:软启动模块还设置有触发器,控制单元通过控制触发器动作向后级电器设备传送启动控制信号,控制后级电器设备完成启动工作。
3.根据权利要求2所述的一种软启动模块,其特征在于:触发器可以采用继电器开关,也可以采用光电耦合器或者场效应管、三极管等具备通断控制特性的元器件。
4.根据权利要求1所述的一种软启动模块,其特征在于:控制单元可以通过集成或者外置一个驱动单元驱动控制主工作电路工作。
5.根据权利要求4所述的一种软启动模块,其特征在于:主工作电路由开关元器件、电阻和电容组成,开关元器件与电阻并联后串接电容,一并接入直流电源,开关元器件可以是继电器开关,或者是可控硅开关器件,或者是三极管元器件。
6.根据权利要求1所述的一种软启动模块,其特征在于:电源部分采用内置式开关电源,它可以由外界电器***提供的直流电源设备供电。
7.一种应用了权利要求1所述一种软启动模块的电机控制器启动装置,包括电机控制器和软启动模块,软启动模块的输入端接入直流电,其输出端与电机控制器的输入端相连接,给电机控制器提供稳定的启动控制电源,其特征在于:软启动模块包括主工作电路、检测电路、控制单元和电源部分,控制单元分别与主工作电路、检测电路、电源部分连接,电源部分给检测电路、控制单元提供工作电源,主工作电路的输入端接入直流电,检测电路的一端接到主工作电路的输出端,另一端接到控制单元,检测电路检测主工作电路输出端的端电压,并将其传输到控制单元,控制单元输出相应的控制信号控制主工作电路工作,使其输出稳定的直流电供给电机控制器。
8.根据权利要求7所述的一种电机控制器启动装置,其特征在于:软启动模块还设置有触发器,控制单元通过控制触发器动作向电机控制器传送启动控制信号,控制电机控制器完成启动工作。
9.根据权利要求8所述的一种电机控制器启动装置,其特征在于:电机控制器包括中央控制单元和电源模块,电源模块给中央控制单元提供工作电源,电源模块的输入端与软启动模块的主工作电路的输出端相连接,软启动模块的控制单元通过控制触发器动作接通中央控制单元内部的控制电路,向中央控制单元传送启动控制信号,最终控制电机控制器完成启动工作。
10.根据权利要求9所述的一种电机控制器启动装置,其特征在于:触发器可以采用继电器开关,也可以采用光电耦合器或者场效应管、三极管等具备通断控制特性的元器件。
11.根据权利要求7或9所述的一种电机控制器启动装置,其特征在于:控制单元可以通过集成或者外置一个驱动单元驱动控制主工作电路工作,电源部分采用内置式开关电源,它由外界电器***提供的直流电源设备供电,电源模块采用内置式开关电源,它由软启动模块输出的直流电供电,主工作电路由开关元器件、电阻和电容组成,开关元器件与电阻并联后串接电容,一并接入直流电源,开关元器件可以是继电器开关,或者是可控硅开关器件,或者是三极管元器件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20100908 |
|
CX01 | Expiry of patent term |