專利名稱：具有光纖隔離功能的高壓軟起動器的制作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種具有光纖隔離功能的高壓軟起動器，屬于起動器制造技術領域。
背景技術：
目前大型交流電動機廣泛使用軟起動器起動，高壓軟起動器通過中央處理器和可控硅來 調節電動機的供電電壓，以改善感應電動機的起動和制動過程，使電動機平穩起動和制動， 減少電動機的起動對電網的沖擊，同時降低起動過程中對機械及電器設備的損害。由于可控 硅需要在可控硅導通信號的精確控制下控制供電電壓，因而可控硅導通信號傳輸必須具備極 高,的準確性及抗干擾能力，此難題成為了軟起動器向更高電壓等級發展的瓶頸問題。
實用新型內容
本實用新型針對已有技術存在的不足，要解決的技術問題是提供一種安全可靠、對可控 硅驅動信號具有光纖隔離傳輸功能的高壓軟起動器。
為解決上述技術問題，本實用新型所采用技術方案的是具有光纖隔離功能的高壓軟起 動器，其結構為三相電源輸入接口通過導線依次與隔離換向開關、進線真空接觸器和可控 硅組件連接，可控硅組件的輸出端分成兩路，其中， 一路通過低速真空接觸器與雙速電機低 速繞組接口相連，另一路通過高速真空接觸器與雙速電機高速繞組接口相連，可控硅組件的 兩端還并聯有旁路真空接觸器，在隔離換向開關和進線真空接觸器之間通過導線連接有電源 變壓器，電源變壓器的輸出端連接有接口板、控制器、PLC和操作盒，進線真空接觸器和可 控硅組件之間連接有電流檢測裝置，電流檢測裝置的輸出端與接口板相連，可控硅組件的進 出線端通過導線分別連接有第一分壓板和第二分壓板，第一分壓板和第二分壓板的另一端均
與接口板相連，控制器通過導線連接接口板和PLC， PLC通過導線連接有操作盒和顯示器，操
作盒通過導線連接有遠程控制面板；可控硅組件通過導線依次連接有驅動板、光纖和位于接 口板內部的脈沖發射端。
上述的可控硅組件由三個結構相同且相互獨立的晶鬧管組件和并聯在晶閘管組件兩端， 且起電壓保護作用的壓敏電阻組成，每個晶閘管組件由兩對反向并聯的第一可控硅與兩對反 向并聯的第二可控硅串聯組成。
-上述操作盒由變壓器、可靠性元件、本地操作電路和光耦組成，操作盒的結構為變壓
3器的輸入端與電源變壓器相連，變壓器的輸出端與可靠性元件相連，可靠性元件與本地操作 電路相連，本地操作電路通過光耦與PLC相連，本地操作電路還與遠程控制面板相連，本地 操作電路與遠程控制面板均為本安電路；上述驅動板的型號為CLGD。
本實用新型應用于雙速電機起動的軟起動器與現有的軟起動器相比具有以下有益效果
1、 接口板接收電流檢測裝置的信號和分壓板的進線側和負載側的電壓反饋信號，把它們 傳向控制器進行處理。控制器產生門極信號，傳到接口板用以驅動光纖發送器。門極信號經 光纖傳向驅動板。起動器共有12塊驅動板，每相4塊，分別裝在各相的晶閘管組件上。該驅 動板根據來自控制器的驅動信號控制可控硅組件中可控硅片的導通角。通過光纖傳輸信號， 實現了自身與門極源邏輯電路之間的光纖隔離，從而使傳輸變得安全可靠。
2、 自動化集成程度高起動器中，控制器完成與軟起動有關的控制，包括軟起動方式(如 限流、突跳等)和軟起過程的保護(如堵轉、晶閘管短路、電機過熱等)；型號為CPU224的 西門子可編程控制器PLC完成起動器整機的控制(如軟起/硬起)和保護，通過操作盒可以對 起動器進行設置及起停操作，遠程控制面板可實現多機級聯和遠方控制起動器起停操作。
3、 工作方式多樣化、使用方式多樣化由于本實用新型的電路采用三相電源輸入接口 通過三組導線依次與隔離換向開關、進線真空接觸器和可控硅組件連接，可控硅組件分別通 過并聯的低速真空接觸器和高速真空接觸器連接在雙速電機低速繞組接口和雙速電機高速繞 組接口上，可控硅組件的兩端并聯一個旁路真空接觸器，可實現五種組合方式起動低速/軟 起動、低速/硬起動、低速轉高速/軟起動、低速轉高速/硬起動和高速軟起動。
4、 安全可靠、運行平穩在本實用新型中通過硬件和軟件相互作用，具有過載、過流保 護、堵轉保護和過電壓保護、起動次數過多保護；過載、過流保護、堵轉保護、起動次數過 多保護功能通過電流檢測裝置和控制器來實現；過電壓保護通過并聯在晶閘管兩端的壓敏電 阻來實現，多種保護功能使起動過程安全可靠，運行平穩，操作盒由變壓器、可靠性元件、 本地操作電路和光耦組成，本地操作與遠程控制均為本安電路，安全可靠。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1為本實用新型具有光纖隔離功能的高壓軟起動器的原理框圖2為圖1中可控硅組件205的結構示意圖。
圖中1為三相電源輸入接口， 2為軟起動器，3為雙速交流電動機，4為晶閘管組件，5 為壓敏電阻，6為第一可控硅，7為第二可控硅，201為隔離換向開關，202為電源變壓器， 203為進線真空接觸器，204為旁路真空接觸器，205為可控硅組件，206為高速真空接觸器，207為低速真空接觸器，208為雙速電機高速繞組接口， 209為雙速電機低速繞組接口， 210 為驅動板，211為電流檢測裝置，212為第一分壓板，213為光纖，214為脈沖發射端，215 為接口板，216為控制器，217為PLC， 218為操作盒，219為遠程控制面板，220為顯示器， 221為變壓器，222為可靠性元件，223為本地操作電路，224為光耦，225為第二分壓板。
具體實施方式
圖l是本實用新型具有光纖隔離功能的高壓軟起動器的原理框圖。圖中，軟起動器2包 括隔離換向丌關201、電源變壓器202、進線真空接觸器203、旁路真空接觸器204、可控硅 組件205、高速真空接觸器206、低速真空接觸器207、雙速電機高速繞組接口 208、雙速電 機低速繞組接口 209、驅動板210、電流檢測裝置211、第一分壓板212、光纖213、接口板215、 控制器216、 PLC217、操作盒218、遠程控制面板219、顯示器220和第二分壓板225，其結 構為三相電源輸入接口 l通過導線依次與隔離換向開關201、進線真空接觸器203和可控 硅組件205連接，可控硅組件205的輸出端分成兩路，其中， 一路通過低速真空接觸器207 與雙速電機低速繞組接口 209相連，另一路通過高速真空接觸器206與雙速電機高速繞組接 口 208相連，可控硅組件205的兩端還并聯有旁路真空接觸器204，在隔離換向開關201和 進線真空接觸器203之間通過導線連接有電源變壓器202，電源變壓器202的輸出端連接有 接口板215、控制器216、 PLC217和操作盒218，進線真空接觸器203和可控硅組件205之間 連接有電流檢測裝置211，電流檢測裝置211的輸出端與接口板215相連，可控硅組件205 的進出線端通過導線分別連接有第一分壓板212和第二分壓板225，第一分壓板212和第二 分壓板225的另一端均與接口板215相連，控制器216通過導線連接接口板215和PLC217， PLC217通過導線連接有操作盒218和顯示器220，操作盒218通過導線連接有遠程控制面板 219;可控硅組件205通過導線依次連接有驅動板210、光纖213和位于接口板215內部的脈 沖發射端214。上述驅動板208的型號為CLGD。雙速交流電動機3的型號為YBSD-400/200-4/8， 控制器216的型號為1503E-S1FX， PLC217型號為CPU224的西門子可編程控制器。
上述操作盒218由變壓器221、可靠性元件222、本地操作電路223和光耦224組成，操 作盒218的結構為變壓器221的輸入端與電源變壓器202相連，變壓器221的輸出端與可 靠性元件222相連，可靠性元件222與本地操作電路223相連，本地操作電路223通過光耦224 與PLC217相連，本地操作電路223還與遠程控制面板219相連，本地操作電路223與遠程控 制面板219均為本安電路。
本實用新型軟起動器2的隔離換向開關201連接三相電源輸入接口 1，雙速電機高速繞 組接口 208和雙速電機低速繞組接口 209分別連接雙速交流電動機3的高速繞組和低速繞組。本實用新型采用的電路控制方式均為現階段本領域技術人員公知的技術。 圖2為圖1中可控硅組件205的結構示意圖，可控硅組件205由三個結構相同且相互獨 立的晶閘管組件4和并聯在晶閘管組件4兩端，且起電壓保護作用的壓敏電阻5組成，每個 晶閘管組件4由兩對反向并聯的第一可控硅6與兩對反向并聯的第二可控硅7串聯組成，可 控硅組件的型號為1503E-99CA，壓敏電阻的型號為HY2. 5WD-3. 8/9。
權利要求1、具有光纖隔離功能的高壓軟起動器，其結構為三相電源輸入接口(1)通過導線依次與隔離換向開關(201)、進線真空接觸器(203)和可控硅組件(205)連接，可控硅組件(205)的輸出端分成兩路，其中，一路通過低速真空接觸器(207)與雙速電機低速繞組接口(209)相連，另一路通過高速真空接觸器(206)與雙速電機高速繞組接口(208)相連，可控硅組件(205)的兩端還并聯有旁路真空接觸器(204)，在隔離換向開關(201)和進線真空接觸器(203)之間通過導線連接有電源變壓器(202)，電源變壓器(202)的輸出端連接有接口板(215)、控制器(216)、PLC(217)和操作盒(218)，進線真空接觸器(203)和可控硅組件(205)之間連接有電流檢測裝置(211)，電流檢測裝置(211)的輸出端與接口板(215)相連，可控硅組件(205)的進出線端通過導線分別連接有第一分壓板(212)和第二分壓板(225)，第一分壓板(212)和第二分壓板(225)的另一端均與接口板(215)相連，控制器(216)通過導線連接接口板(215)和PLC(217)，PLC(217)通過導線連接有操作盒(218)和顯示器(220)，操作盒(218)通過導線連接有遠程控制面板(219)；其特征在于可控硅組件(205)通過導線依次連接有驅動板(210)、光纖(213)和位于接口板(215)內部的脈沖發射端(214)。
2、 根據權利要求1所述的具有光纖隔離功能的高壓軟起動器，其特征在于可控硅組 件(205)由三個結構相同且相互獨立的晶閘管組件(4)和并聯在晶閘管組件(4)兩端，且 起電壓保護作用的壓敏電阻(5)組成，每個晶閘管組件(4)由兩對反向并聯的第一可控硅(6)與兩對反向并聯的第二可控硅(7)串聯組成。
3、 根據權利要求1或2所述的具有光纖隔離功能的高壓軟起動器，其特征在于操作 盒(218)由變壓器(221)、可靠性元件(222)、本地操作電路(223)和光耦(224)組成，操 作盒(218)的結構為變壓器(221)的輸入端與電源變壓器(202)相連，變壓器(221)的 輸出端與可靠性元件(222)相連，可靠性元件(222)與本地操作電路(223)相連，本地操 作電路(223)通過光耦(224)與PLC (217)相連，本地操作電路(223)還與遠程控制面 板(219)相連，本地操作電路(223)與遠程控制面板(219)均為本安電路。
4、根據權利要求1所述的具有光纖隔離功能的高壓軟起動器，其特征在于驅動板(208) 的型號為CLGD。
專利摘要本實用新型公開了一種具有光纖隔離功能的高壓軟起動器，屬于起動器制造技術領域；本實用新型要解決的技術問題是提供一種安全可靠、對可控硅驅動信號具有光纖隔離傳輸功能的高壓軟起動器，技術方案是三相電源輸入接口通過導線依次與隔離換向開關、進線真空接觸器和可控硅組件連接，可控硅組件的輸出端分成兩路，一路通過低速真空接觸器與雙速電機低速繞組接口相連，另一路通過高速真空接觸器與雙速電機高速繞組接口相連，可控硅組件的兩端還并聯有旁路真空接觸器，在隔離換向開關和進線真空接觸器之間通過導線連接有電源變壓器，電源變壓器的輸出端連接有接口板、控制器、PLC和操作盒；本實用新型可廣泛應用于各種高壓雙速電機的軟起動。
文檔編號H02H7/08GK201430560SQ200920160908
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月19日 優先權日2009年6月19日
發明者李向東, 王建華, 新 高 申請人:太原惠特科技有限公司