電動機保護繼電器和用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法

電動機保護繼電器和用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法
【專利摘要】本公開涉及電動機保護繼電器和用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法，且具體地，涉及能夠無需單獨的起動裝置來軟起動電動機且靠通過繼電器本身的控制來可變地控制至電動機的用于起動電動機的起動功率和供給電動機可變受控的起動功率來更加穩定、有效和簡單地執行電動機的軟起動的電動機保護繼電器，及用于起動該電動機保護繼電器的電動機的方法。
【專利說明】
電動機保護繼電器和用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法
技術領域
[0001]本公開涉及電動機保護繼電器和用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法，且具體地，涉及能夠靠通過繼電器本身的控制來可變地控制至電動機的用于起動電動機的起動功率(Start power)和供給電動機可變受控的起動功率來軟起動電動機的電動機保護繼電器，以及用于起動該電動機保護繼電器的電動機的方法。【背景技術】
[0002]當起動電動機時，在初始階段需要大量轉矩來旋轉停止的電動機，因此，起動電流非常大，并且當頻繁起動電動機時，由于起動負載導致需要大量的電力。
[0003]當旋轉停止的電動機時，如果可以通過降低起動負載來旋轉停止的電動機，那么可以減少電力并可以防止電動機損耗。這里，當電動機容量大時，產生更大的起動負載和電動機損耗。因而，為了驅動具有大容量的電動機，在保護繼電器外部增加電動機起動裝置以使電動機能夠慢慢起動從而保護電動機。然而，現有技術的方法僅使用通過應用幾個序列給輸出電源的開/關(0N/0FF)起動方案。
[0004]圖1到圖3示出了現有技術的電動機起動方法。
[0005]圖1為示出線路起動(line start)類型電源和起動的概念的圖；
[0006]圖2為示出根據圖1中所示的線路起動方案的電源的形式的圖；
[0007]圖3為示出根據現有技術的Y-D起動類型電源和起動的概念的圖。
[0008]當起動三相電動機時，現有技術的線路起動方案通常用于15KW以下的負載，且在初始起動電流為400%的情況下，起動力最大。由于起動電流大，所以現有技術的線路起動方案通常用于小型設備且其安裝成本低。現有技術的輕載起動為以下方案:在所述方案中， 如圖1中所示，輸出觸頭被操作為用于起動電動機的開(0N)，以允許電流直接流至電動機來起動電動機。
[0009]然而，如圖2中所示，根據所述方案的電源的形式有這樣問題:由于起動功率被臨時供給電動機，所以電動機有負擔。[〇〇1 〇]在如圖3中所示的Y-D起動中，6條線路連接，并且首先，使用Y(小電壓)起動電動機，且當產生電動機慣性時，小電壓改變為88D (大電壓)以正常旋轉電動機。初始起動電流范圍通常從15kW到45kW，并且還可以使用甚至更大的初始起動電流，且初始瞬時起動負載大約為340%。與線路起動方案相比，Y-D方案減小電流至1/3并且允許平穩起動。然而，由于起動力為1/3, Y-D起動方案用于具有小起動負載的設施(風扇、低轉矩電動機等)。[〇〇11]另外，還經常使用電抗器起動方案。電動機首先在低電壓下以低轉矩操作，而當產生電動機慣性時，施加正常電壓以執行正常操作。初始瞬時起動負載大約為200%，并且當電流為30kW或更大時，應用電抗器起動方案。安裝成本比線路起動方案或Y-D方案更昂貴。 [0012 ]自動電抗器起動方案使用0V到正常電壓。在以模擬方式的初始變化瞬時，起動負載為100%，提供最佳起動方案，但其安裝成本是昂貴的。
[0013]在幾個起動方案中，最經濟的起動方案是Y-D起動方案，并且作為Y-D起動方案的起動條件，三相電動機的操作連接應該為星形，即Y連接。
[0014]由此，在起動期間，使用A電路(delta circuit)，可以施加1/^3 = 0.577倍相電壓來起動電動機，并且在電動機起動之后，連接可以改變為星形連接以操作電動機。[〇〇15]電動機沒有單獨的A或星形端子，但是通過使用磁體或定時器，由三組構成的三相線圈瞬時改變為A連接或星形連接。對于A -星形起動，3組3相磁體接觸器是必要的。
[0016]另外地，存在通過使用外部軟起動器來控制電流或電壓從而軟起動電動機的方案。然而，該方案的缺點在于，與其他起動方案(線路起動方案和Y-D起動方案)相比，由于增加外部軟起動器(external soft starter)，所以安裝成本增加。
[0017]也就是，現有技術的電動機起動技術具有最大的問題在于用于起動電動機的配置的實現本身。
[0018]例如，對于軟起動，需要額外的裝置，配置變得復雜化，或者招致大量的安裝成本， 因而可能很難應用起動電動機的技術或其本身的實現可能很難。
[0019]為了穩定且有效地起動電動機，電動機軟起動是必要的，因而，需要解決這些局限性的方案。
【發明內容】

[0020]因此，本詳細說明書的方案是提供能夠通過繼電器的內部配置來可變地控制起動功率并供給可變受控的起動功率至電動機的電動機保護繼電器，以及用于起動該電動機保護繼電器的電動機的方法。
[0021]因此，本詳細說明書的另一方案是提供能夠通過改進軟現有的起動電動機的方案而穩定地、有效地和簡單地執行電動機的軟起動的電動機保護繼電器，以及用于起動該電動機保護繼電器的電動機的方法。
[0022]在本公開中公開的電動機保護繼電器可以為用于保護電動機并對該電動機執行起動控制的電動機保護繼電器。
[0023]為了實現這些和其它優點以及根據本說明書的目的，正如在這里具體實施和寬泛地描述一樣，電動機保護繼電器可以包括:傳感器，其配置為檢測電動機的電流和電壓;輸入單元，其配置為產生關于電動機的起動和停止的起動信號和停止信號;和控制單元，其配置為控制供給電動機的電力且基于起動信號可變地控制待供給電動機的起動功率。
[0024]在本公開的實施例中，輸入單元可以接收設置在電動機保護繼電器外部上的0N/ OFF開關的0N/0FF狀態。
[0025]在本公開的實施例中，控制單元可以將來自傳感器的檢測結果與預設基準進行比較，并且當檢測結果超過該預設基準時，控制單元可以切斷供給電動機的電力以保護電動機，且所述預定基準可以為關于電動機的電流或電壓的額定切斷基準。
[0026]在本公開的實施例中，控制單元可以可變地控制起動功率使得起動功率的大小循序增加。
[0027]在本公開的實施例中，控制單元可以檢查電動機的運行功率，并可變地控制起動功率使得起動功率的大小循序增加直到當起動功率的大小等于運行功率的大小時為止。
[0028]在本公開的實施例中，控制單元可以采用時間劃分的方式來將起動功率劃分成至少一段，且可以可變地控制起動功率使得起動功率的大小循序增加。
[0029]在本公開的實施例中，控制單元可以檢查電動機的運行功率，通過檢查運行功率來計算相應于電動機的運行功率的大小的所述至少一段的數量，且可變地控制起動功率使得起動功率的大小根據計算出的段的數量而循序增加。
[0030]在本公開的實施例中，控制單元可以可變地控制起動功率使得采用時間劃分的方式被劃分成至少一段的起動功率被劃分成具有不同的大小和不同的時間。
[0031]在本公開的實施例中，控制單元可以可變地控制起動功率使得預定延遲時間設置在至少一段之間。
[0032]在本公開的實施例中，控制單元可以包括在至少一段之間設置預定延遲時間的自保持定時器。
[0033]在本公開的實施例中，控制單元可以可變地控制起動功率使得所述至少一段繼續。
[0034]在本公開的實施例中，控制單元可以可變地控制起動功率使得至少一段中的每一個的劃分時間與功率的大小成比例地增加。
[0035]在本公開的實施例中，控制單元可以包括用于根據預設序列可變地控制起動功率的可編程邏輯控制器(PLC)，并且可以通過PLC來可變地控制起動功率。[〇〇36]在本公開的實施例中，預設序列可以被設定使得起動功率的大小根據供給電動機起動功率的時間推移而循序增加，且使得供給時間根據循序增加的起動功率的大小而增加。
[0037]在本公開的實施例中，控制單元可以基于停止信號來控制供給電動機的運行功率使得運行功率的大小循序減小。
[0038]在本公開的實施例中，控制單元可以采用時間劃分的方式將運行功率劃分成至少一段，并且根據所述至少一段控制運行功率的大小循序減小，并且控制運行功率使得采用時間劃分方式被劃分在至少一段中的每一個中的運行功率被劃分為具有不同的大小和不同的時間。
[0039]在本公開中公開的用于起動電動機的方法可以為用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法。
[0040]為了實現這些和其它優點以及根據本說明書的目的，正如在這里具體實施和寬泛地描述一樣，用于起動電動機的方法可以包括:設定電動機起動功能;檢查電動機的運行功率;設定用于根據運行功率的大小劃分地控制用于起動電動機的起動功率的控制基準;根據設定的控制基準來控制以劃分起動功率并將劃分的起動功率供給電動機;以及通過劃分供給的起動功率來起動電動機。
[0041]在本公開的實施例中，控制基準可以為用于劃分地控制起動功率使得起動功率的大小循序增加的基準，并且控制基準的設定可以包括:計算用于劃分地控制起動功率的至少一段的數量;和在計算出的至少一段中的每一個中設定控制基準。
[0042]在本公開的實施例中，在控制基準的設定中，所述控制基準可以被設定使得劃分成至少一段中的每一個的起動功率被劃分成具有不同的大小和不同的時間。
[0043]在本公開的實施例中，在控制基準的設定中，控制基準可以被設定使得至少一段中的每一個的劃分時間與起動功率的大小成比例地增加。
[0044]在本公開的實施例中，在控制以劃分起動功率且供給電動機劃分的起動功率中， 起動功率可以被控制以被劃分成在所述至少一段之間具有預定的延遲時間，并且被供給電動機。
[0045]在本公開的實施例中，在控制以劃分起動功率且供給電動機劃分的起動功率中， 起動功率可以被控制以被劃分使得至少一段繼續，以便于供給電動機。
[0046]在本公開的實施例中，所述方法可以進一步包括:檢查電動機是否起動;且在外部顯示電動機是否起動以及電動機的運行狀態。[〇〇47] 通過下文給出的詳細描述，本申請進一步的適用范圍將變得更加顯而易見。然而， 應該可以理解的是，由于在本發明的精神和范圍內的各種變化和修改通過詳細描述對本領域的技術人員來說將變得顯而易見，所以僅僅通過說明的方式給出詳細描述和具體示例， 而詳細描述和具體示例表示本發明的優選實施例。【附圖說明】[〇〇48]所包括的附圖提供了對本公開的進一步理解，其包含在本說明書中且構成本說明書的一部分，附圖中示了示例性實施例，并且與說明書一起用于解釋本公開的原理。
[0049] 在附圖中:[〇〇5〇]圖1為示出了根據現有技術的線路起動方案的電源和電動機起動的概念的圖。 [〇〇51]圖2為示出了根據圖1中所示的線路起動方案的電源的形式的圖。
[0052]圖3為示出了根據現有技術的Y-D起動方案的電源和電動機起動的概念的圖。
[0053]圖4為示出了在本公開中公開的電動機保護繼電器的配置的圖。[〇〇54]圖5為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的配置的圖。
[0055]圖6為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的起動功率的可變形式的圖1。
[0056]圖7為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的起動功率的可變形式的圖2。
[0057]圖8為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的PLC的序列的序列配置圖1。[〇〇58]圖9為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的PLC的序列的序列配置圖2。[〇〇59]圖10為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的起動功率供給的配置的圖。
[0060]圖11示出了用于起動在本公開中公開的電動機的方法的序列過程的流程圖。
[0061]圖12示出了根據用于起動在本公開中公開的電動機的方法的實施例的序列過程的流程圖。【具體實施方式】
[0062]本公開中公開的技術可以應用于電動機保護繼電器以及用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法。然而，在本公開中公開的技術并不限于此，并且還可以應用于任何電動機起動器械、電動機起動系統、電動機保護裝置、電動機控制裝置，及其電動機起動方法或用于通過編程而實施的電動機起動的方法。
[0063]現在將參考附圖，根據這里公開的示例性實施例給出詳細說明。為了簡化參照附圖的說明，相同或等同的部件可以設置有相同的或相似的附圖標記，并且將不再重復其說明。這里使用下標僅僅是為了便于說明書的描述，則下標本身并不旨在給出任何特殊含義或功能。在本公開中，為了簡潔緣故，對本領域技術人員來說眾所周知的內容通常已被省略。附圖用來幫助易于理解各種技術特征，并且應該可以理解地是，這里提出的實施例并不不受附圖的限制。因而，本發明應當被解釋為延伸至除了在附圖中具體展示實施例之外的任何改變例、等同例和替換例。
[0064]單數表示可以包括復數表示，除非從上下文來說其代表明確不同的含義。這里使用諸如“包括”或“具有”的術語，并且應當可以理解地是，它們旨在指示本說明書中公開的若干部件、功能或步驟存在，并且還應當理解地是，也可以使用更多或更少的部件、功能或步驟。
[0065]首先，將參考圖4至圖10來描述在本公開中公開的電動機保護繼電器。
[0066]圖4為示出了在本公開中公開的電動機保護繼電器的配置的圖。
[0067]圖5為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的配置的圖。
[0068]圖6為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的起動功率的可變形式的圖1。
[0069]圖7為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的起動功率的可變形式的圖2。
[0070]圖8為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的PLC的序列的序列配置圖1。
[0071]圖9為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的PLC的序列的時序配置圖2。
[0072]圖10為示出了根據在本公開中公開的電動機保護繼電器的實施例的起動功率的供給的配置的圖。
[0073]在本公開中公開的電動機保護繼電器(下文中稱為“繼電器”)指的是保護電動機且控制電動機的起動的電動機保護繼電器。[〇〇74] 如圖4中所示，繼電器100包括:傳感器10,其檢測電動機200的電流和電壓;輸入單元20,其根據外部輸入而產生關于電動機200的起動和停止的起動信號和停止信號；和控制單元30,其可變地控制供給電動機200的電力且基于起動信號來控制向電動機200供給起動功率。[〇〇75] 繼電器100可以保護電動機200免于事故或危險。[〇〇76] 繼電器100可以起動電動機200。
[0077]根據繼電器100的實施例的配置可以為圖5中所示的配置。[〇〇78] 繼電器100可以連接在外部商業電源1和電動機200之間。[〇〇79] 繼電器100可以連接在商業電源1和電動機200之間，并且將來自商業電源1的電力供給電動機200。
[0080] 傳感器10檢測來自電動機200的電流和電壓。[0〇81 ] 傳感器1 0可以包括能夠檢測電流和電壓的電流互感器(C T，c u r r e n ttransformer)和電壓互感器(PT，potential transformer) 〇
[0082]傳感器10可以包括用于檢測電流的電流檢測單元和用于檢測電壓的電壓檢測單J L 〇[〇〇83]傳感器10可以檢測出供給電動機200的電流和電壓并將檢測結果傳送給控制單元 30,使得控制單元30可以根據檢測結果來控制電動機200的電力。
[0084]也就是，傳感器10可以檢測出供給電動機200的電流和電壓，使得可以由控制單元 30執行電動機的保護功能。[〇〇85]輸入單元20根據來自外部的輸入而產生關于電動機200的起動和停止的起動信號和停止彳目號。
[0086]這里，外部可以指的是提供給繼電器100的用戶的外部接口或操縱開關。[〇〇87]輸入單元20可以輸入設置在繼電器100的外部上的0N/0FF開關的0N/0FF狀態。[〇〇88]例如，在接通0N/0FF開關的情況下，可以產生起動信號，或當關斷0N/0FF開關時，可以產生停止信號。[〇〇89]也就是，0N/0FF開關可以是電動機200的起動開關。[〇〇9〇]0N/0FF開關可以指的是能夠執行0N/0FF切換的開關。[〇〇91]0N/0FF開關可以是按鈕開關，并且優選地，0N/0FF開關可以為被打開和關閉的機械開關。
[0092]0N/0FF開關可以由繼電器100的用戶來操縱。[〇〇93]輸入單元20根據作為輸入的0N/0FF開關的0N/0FF狀態來產生起動信號和停止信號，并且將所產生的起動信號和停止信號傳送給控制單元30使得控制單元30可以根據起動信號和停止信號來控制電動機200的起動和停止。[〇〇94]也就是，輸入單元20可以產生起動信號和停止信號，使得繼電器100的電動機功能和停止功能可以由控制單元30來執行。[〇〇95]控制單單元30控制供給電動機200的電力。[〇〇96]這里，供給電動機200的電力可以包括電流和電壓。[〇〇97]控制單元30可以控制電力使得自商業電源1供給的電力被供給電動機200。[〇〇98]例如，控制單元30可以控制使得電力被供給電動機200或者對電動機200的電力供給被切斷。[〇〇99]控制單元20可以將來自傳感器10的檢測結果與預設基準做比較，并且當檢測結果超過預設基準時，控制單元30可以切斷供給電動機200的電力以保護電動機200。
[0100]預設基準可以為關于電動機200的電流和電壓的額定切斷基準。[〇1〇1]也就是，在檢測結果超過預設基準的情況下，這意味著供給電動機200的電力超過電動機200的額定值，并且因此，電動機200可能會被供給的電力損壞。[〇1〇2]也就是，在檢測結果超過額定切斷基準的情況下，這意味著供給電動機200的電力超過電動機200的額定值，具有電動機200可能會被供給的電力損壞的可能性。[〇1〇3]也就是，當檢測結果超過電動機200的額定切斷基準時，控制單元30切斷供給電動機200的電力以保護電動機200免于事故或危險。[〇1〇4]控制單元30基于起動信號來控制對電動機200供給起動功率。
[0105]起動功率可以指的是用于起動電動機200的起動電流或起動電壓。
[0106]根據電動機200的類型或電動機200的起動特性，起動功率可以指的是起動電流或起動電壓。
[0107]下文中，為了便于解釋，將描述起動功率為起動電壓的情形。
[0108]然而，應當理解地是，起動功率并不限于起動電壓。[〇1〇9]當初始地起動電動機200時，控制單元30可以采用由商業電源1供給的電力起動電動機200的方式來執行控制以向電動機200供給起動功率。[〇11〇]例如，控制單元30可以執行控制使得在電動機200起動之前，不向電動機200供給電力，而當電動機起動時，控制單元30可以采用電動機200會被起動的方式來執行控制以向電動機200供給起動功率。控制單元30可以采用基于起動信號而向電動機200供給起動功率的方式來執行控制，并且這里，控制單元30可變地控制這些起動功率。[〇112]控制單元30可以采用可能會軟起動電動機200的方式來可變地控制起動功率。
[0113]也就是，為了防止電動機起動時使電動機200承受起動功率引起的負擔，控制單元 30可以可變地控制起動功率以向電動機200供給電力，從而允許電動機200軟起動。
[0114]控制單元30可以采用起動功率的大小循序增加的方式來可變地控制起動功率。
[0115]例如，控制單元30可以采用根據從一開始供給起動功率的時間點到完成起動功率的供給的時間點的供給時間的推移而從1V、5V、10V到20V循序增加起動功率大小的方式來可變地控制起動功率。
[0116]控制單元30可以采用根據供給電動機200起動功率的持續時間循序增加起動功率的大小的方式來可變地控制起動功率。[〇117]也就是，在接收到已經由控制單元30可變地控制而循序增加的起動功率時，可以起動電動機200。
[0118]控制單元30可以檢查電動機200的運行功率并且采用循序增加起動功率的大小直到當起動功率的大小等于運行功率的大小時的方式來可變地控制起動功率。
[0119]也就是，控制單元30可以采用循序增加起動功率的大小直到當起動功率的大小等于運行功率的大小時的方式來可變地控制起動功率。[〇12〇]例如，當運行功率為220V時，控制單元30可以采用循序增加起動功率大小直到當起動功率的大小從0V改變為220V時的方式來可變地控制起動功率。
[0121]詳細地，例如，控制單元30可以采用根據從初始地供給起動功率的時間點到完成起動功率的供給的時間點的供給時間的推移按1￥、10￥、50￥、100￥、200￥和220￥的順序循序增加起動功率大小的方式來可變地控制起動功率。
[0122]控制單元30可以采用時間劃分的方式將起動功率劃分成至少一段，且可以采用相應于至少一段循序增加起動功率的大小的方式來可變地控制起動功率。
[0123]所述至少一段可以指的是在其中起動功率被可變地控制并被供給電動機200的段。
[0124]所述至少一段可以指的是相對于供給電動機200的總時間以時間劃分方式來劃分的起動功率的段。
[0125]例如，在供給電動機200起動功率的持續時間為100ms的情況下，起動功率可以采用時間劃分方式被劃分成l〇ms段、20ms段、30ms段和40ms段中的至少其中一段。
[0126]控制單元30可以采用時間分隔方式將起動功率劃分成至少一段，并且這里，控制單元30可以采用循序增加對于至少一段的分配時間這樣的時間劃分方式來將起動功率劃分成至少一段。[〇127] 例如，所述至少一段可以采用時間劃分的方式按10ms、20ms、30ms和40ms的順序來劃分。
[0128]控制單元30可以可變地控制起動功率，使得起動功率的大小根據采用時間劃分方式所劃分的至少一段中的每一個而循序增加。
[0129]例如，在如上所述采用時間劃分方式來劃分至少一段的情況下，控制單元30可以采用被劃分成l〇ms的段具有10V的起動功率大小、被劃分成20ms的段具有50V的起動功率大小、被劃分成30ms的段具有100V的起動功率大小，而被劃分成40ms的段具有220V的起動功率大小的方式來可變地控制起動功率。[〇13〇]也就是，控制單元30可以采用時間劃分的方式來將起動功率劃分成至少一段，使得起動功率的大小循序增加，并且根據所述至少一段來可變地控制起動功率。
[0131]也就是，起動功率的大小可以根據所述至少一段循序增加。
[0132]控制單元30可以檢查電動機200的運行功率，根據運行功率的大小來計算所述至少一段的數量，并且采用根據計算出的段的數量循序增加起動功率的大小的方式來可變地控制起動功率。
[0133]例如，在運行功率的大小為200V的情況下，可以如上述示例中計算為4段，因而，至少一段可以被劃分成4段，而當運行功率的大小為300V時，除了上述示例以外還可以進一步計算出一段，因而所述至少一段可以采用時間劃分方式被劃分成5段。
[0134]也就是，控制單元30可以根據運行功率的大小而采用按照計算出的段的數量的時間劃分方式來將起動功率劃分成所述至少一段，并且可以采用根據所述至少一段起動功率的大小等于運行功率的大小的方式來可變地控制起動功率。
[0135]控制單元30可以采用以時間劃分的方式被劃分成所述至少一段的起動功率被劃分成具有不同的大小和不同的時間的方式來可變地控制起動功率。
[0136]也就是，起動功率可以采用所述至少一段被劃分成具有不同的大小和不同的時間的方式來被可變地控制。
[0137]例如，在所述至少一段采用時間劃分方式被劃分成4段的情況下，起動功率可以采用第一段具有l〇ms和10V、第二段具有20ms和50V、第三段具有30ms和100V，以及第四段具有 40ms和220V的方式來被可變地控制。
[0138]控制單元30可以可變地控制起動功率，使得預定的延遲時間設置在所述至少一段之間。
[0139]控制單元30可以可變地控制起動功率，使得預設的預定延遲時間設置在所述至少一段之間。[〇14〇] 例如，如圖6中所示，控制單元30可以可變地控制起動功率，使得在起動功率可變地受所述至少一段控制的同時，設置t秒的延遲時間(S1到Sn)。
[0141]控制單元30可以包括自保持定時器，以使在所述至少一段之間有預定延遲時間。
[0142]自保持定時器可以為繼電器時間開關。
[0143]當起動功率被劃分成至少一段并且被供給電動機200時，自保持定時器可以將預定的延遲時間設置在起動功率的至少一段之間。
[0144]也就是，控制單元30可以可變地控制起動功率使得通過自保持定時器以在至少一段之間的預定延遲時間來劃分起動功率。
[0145]控制單元30可以可變地控制起動功率使得所述至少一段繼續。
[0146]例如，如圖7中所示，控制單元30可以可變地控制起動功率，使得在至少一段中可變地控制起動功率的同時，所述至少一段繼續(S1到Sn)。
[0147]控制單元30可以可變地控制起動功率，使得所劃分的至少一段的時間與功率大小成比例地增加。
[0148]例如，如圖6或圖7中所示，控制單元30可以可變地控制起動功率使得通過設定所劃分的第一段的時間S1為lms、所劃分的第二段S2的時間為10ms、所劃分的第三段S3的時間為20ms和所劃分的第四段S4的時間為30ms使所劃分的至少一段中的每一個的時間與功率的大小成比例地增加。
[0149]也就是，在相應于至少一段的起動功率中，功率的大小和所劃分的段的時間可以循序增加使得所劃分的段的時間與功率的大小成比例。
[0150]如圖6和圖7中示出上述根據通過控制單元30的可變控制來供給起動功率的配置。
[0151]下文中，將參考圖6和圖7描述在起動功率方面供給起動功率的配置。
[0152]當繼電器100將來自商業電源1的電力供給電動機200時，控制單元30可以如圖6和圖7中所示可變地控制用于起動電動機200的起動功率，并且供給被可變控制的起動功率。
[0153]繼電器100的控制單元30可以可變地控制供給電動機200的起動功率以抑制起動功率。
[0154]繼電器100可以使控制單元30能夠可變地控制起動功率使得起動功率循序增加并供給電動機200。
[0155]起動功率可以被劃分成至少一段S1至Sn并且供給電動機200。
[0156]起動功率可以依據段以不同的大小和處于不同的劃分時間而被供給。
[0157]控制單元30可以檢查電動機200的運行功率，基于運行功率來判定用于可變地控制起動功率的基準，相應地可變地控制起動功率，以及將被可變地控制的起動功率供給電動機200。
[0158]在起動功率被供給電動機200的同時，起動功率可以依據至少一段以不同的大小和處于不同的劃分時間而被供給，使得可以循序增加大小和供給時間。
[0159]也就是，所述至少一段可以為在其中起動功率被可變地控制和供給的段。
[0160]換句話說，起動功率可以被劃分成具有不同的大小和不同的劃分時間的至少一段，并被供給使得起動功率的大小循序增加。
[0161]在可變地控制和供給起動功率的配置中，起動功率可以按照在第一段S1中IV對于 lms、在第二段S2中10V對于10ms、在第三段S3中20V對于20ms，以及在第四段S4中30V對于 30ms的順序而被供給。
[0162]如此，在起動功率循序增加直到當電動機200的運行功率的大小等于循序增加的起動功率的大小時為止的同時(Sn)，可以供給起動功率。
[0163]詳細地，例如，如在圖6中所示的供給配置中，由于包括在控制單元30中的自保持定時器，預定的延遲時間t被設置在供給起動功率的至少一段之間，并且起動功率可以按預定的延遲時間t被供給。
[0164]在將起動功率供給電動機200的該配置中，由于起動功率是在至少一段之間具有預定的延遲時間t的情況下被供給，所以在起動功率被劃分成至少一段且被供給的同時，可以更穩定地起動電動機200,可以減少電動機200的起動負擔，并且可靠地區分其中起動功率變化的段，由此以前述方式(編程、電路元件布置等)可變地控制起動功率的方案的實現并不復雜，因而，可以很容易實現軟起動控制。
[0165]在另一具體示例中，如圖7中所示，至少一段(S1到Sn)可以被連續供給。
[0166]在將起動功率供給電動機200的該配置中，在起動功率被劃分成至少一段且被供給的同時，由于起動功率在至少一段之間沒有延遲時間的情況下被連續供給，因而，可以可靠地起動需要連續電力供給的電動機，并且可以更柔和地且更精確地執行更多的起動控制。
[0167]通過包括在控制單元30中的電路配置或編程配置可以執行起動功率的可變控制。
[0168]下文中，將參考圖8和圖9來進一步描述用于執行可變控制的配置的示例。
[0169]控制單元30包括用于根據預設序列可變地控制起動功率的可編程邏輯控制器 (PLC)31，并且控制單元30可以通過PLC 31可變地控制起動功率。
[0170]預設序列可以為用于可變地控制起動功率而使得被供給電動機200的起動功率根據時間的推移循序增加的控制序列，且這里，供給時間根據循序增加的起動功率的大小而增加。[0171 ]也就是，PLC 31可以根據預設時序可變地控制起動功率，使得被供給電動機200的起動功率循序增加。
[0172]PLC 31可以基于起動信號而可變地控制起動功率。
[0173]如圖8和圖9中示出PLC 31的預設序列的配置。
[0174]圖8中所示的序列配置對應于如圖6中所示的執行供給的序列，并且圖9中所示的序列配置對應于如圖7中所示的執行供給的序列。
[0175]將簡要描述圖8中所示的序列的過程。
[0176]由X0接收輸入且由M0保持XI輸出(IV)達到T1 (10ms)。
[0177]此后，當根據算法接收輸入(1)時，在運行自保持定時器T0N1達到10ms的同時， 10ms的M0輸出為0。
[0178]然后，在T0N1之后，Ml的輸出為1(10V)達到T2(20ms)。
[0179]當Ml再次為1時，在運行自保持定時器T0N2的同時，M2的輸出為0。
[0180]在TCN2之后，M2的輸出為1達到T3(30ms)。[〇181 ]如此，在重復增加電壓輸出的1和0的同時，起動功率被可變地控制而循序增加。
[0182]圖9中所示的序列的過程為將TP，而不是TON應用于圖8中所示的序列的過程。
[0183]在這種情況下，在保持用于起動電動機的電壓輸出的同時，起動功率隨著至少一段繼續而循序增加。
[0184]關于與圖8中所示的序列的差別，當輸入狀態為1(0N)時，輸出TP1達到預設的10ms 時間，且在運行T2達到20ms的同時，保持T1的輸出電壓。
[0185]如此，當最終M時間的輸出為1時，輸出等于電動機200的運行電壓的大小的起動功率，從而完成電動機200的起動。
[0186]通過上述配置，控制單元30可以可變地控制起動功率，使得起動功率循序增加，無需包括單獨的機械動力控制裝置。
[0187]上文參考圖8和圖9的描述的配置示出繼電器100的可變控制的示例，并且上述內容和附圖中所示的配置并不限制本公開的范圍，并且應當理解成前述內容和附圖中所示的要素的任何改進均可以實現權利要求書所述的本公開。
[0188]在其中隨著上述可變地控制起動功率來供給起動功率的最終配置可以為如圖10 中所示的配置。
[0189]當初始地施加起動功率時，起動功率被可變地控制以根據至少一段循序地增加直到當起動功率等于電動機200的運行功率的大小時因此起動完成，從而最終地，獲得圖10中所示的供給形式。
[0190]隨著供給形式被獲得，可以軟起動電動機200。
[0191]繼電器100可以進一步包括顯示單元40和通信單元50。
[0192]顯示單元40可以為用于在外部顯示電動機200的起動過程、起動狀態和運行狀態的顯示裝置。
[0193]通信單元50可以為與控制來自遙遠區域的電動機200或繼電器100的控制裝置、控制系統等通信的通信裝置。
[0194]也就是，繼電器100可以通過通信單元50來控制供給在遙遠區域的電動機200的功率。
[0195]可替代地，可以由其他外部控制裝置來控制繼電器100的運行。
[0196]另外，繼電器100甚至可以可變地控制當電動機100正常運行時所供給的運行功率。
[0197]控制單元30可以基于停止信號來控制供給電動機200的運行功率，并且這里，控制單元30可以控制運行功率，使得循序減小運行功率的大小。
[0198]也就是，繼電器100可以控制電動機200的停止，以及電動機200的起動。
[0199]控制單元30可以采用時間劃分的方式將運行功率劃分成至少一段，使得根據所述至少一段循序減小運行功率的大小，并且可以控制采用時間劃分的方式根據至少一段所劃分的運行功率，使得運行功率被劃分成具有不同的大小和不同的時間。
[0200]也就是，如同可變地控制起動功率的方案一樣，控制單元30可以通過可變地控制運行功率來控制電動機200的停止。
[0201]由于繼電器100控制運行功率使得運行功率循序減小，所以如同電動機200起動一樣，軟執行電動機200的停止。
[0202]下文中，將參考圖11和圖12來描述用于起動本公開中公開的電動機保護繼電器的電動機的方法。
[0203]圖11為示出用于起動在本公開中公開的電動機的方法的順序過程的流程圖。
[0204]圖12為示出根據用于起動在本公開中公開的電動機的方法的實施例的順序過程的流程圖。
[0205]用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法(下文中，將稱為起動方法)可以是用于起動上述繼電器1 〇〇的電動機的方法。
[0206]所述起動方法可以是用于起動用于控制電動機的功率的每種電動機保護繼電器以及上述繼電器1 O的電動機的方法。
[0207]所述起動方法可以是無需單獨的起動裝置用于通過內部控制單元或主處理裝置來控制供給電動機的功率的用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法。
[0208]在描述該起動方法中，關于起動原理或控制方案的內容的描述、與上述繼電器100的相同部件的描述，例如起動原理、控制方案等將被省略。
[0209 ]如圖11中所示，起動方法包括設定電動機起動功能的操作(S1 )、檢查電動機的運行功率的操作(S20)、設定用于劃分地控制用于根據運行功率的大小來起動電動機的起動功率的控制基準的操作(S30)、根據設定的控制基準來劃分起動功率和控制至電動機的劃分的起動功率的操作(S40)，以及通過劃分供給的起動功率來起動電動機的操作(S50)。
[0210]首先，所述起動方法可以基于作為起動目標的電動機處于尚未起動狀態下的假設。
[0211]在設定電動機起動功能的操作(SlO)中，可以判定是否起動待被起動的電動機。
[0212]可以通過由用戶操作關于起動的開關來執行用于設定電動機起動功能的方法。
[0213]當在設定電動機起動功能的操作(SlO)中設定電動機起動功能時，可以開始起動目標電動機的起動控制。
[0214]例如，可以將關于起動目標電動機的起動的起動信號傳送給內部控制單元或主處理裝置，使得可以開始起動控制。
[0215]可替代地，可以將起動信號傳送給包括在繼電器中的PLC，然后可以根據PLC開始起動控制。
[0216]在檢查電動機的運行功率的操作(S20)中，可以檢查用于起動目標電動機的操作所需的運行功率。
[0217]運行功率可以是待供給電動機的起動功率的控制基準。
[0218]在設定用于劃分地控制用于根據運行功率的大小來起動電動機的起動功率的控制基準的操作(S30)中，可以基于在檢查電動機的運行功率的操作(S20)中檢查到的運行功率的大小的基準來設定用于劃分地控制起動功率的控制基準。
[0219]也就是，控制基準可以是用于劃分地控制起動功率且供給電動機受控的起動功率的基準，并且可以根據控制基準劃分地控制起動功率以便將其供給電動機。
[0220]控制基準可以為用于劃分地控制起動功率使得起動功率的大小循序增加的基準。
[0221]也就是，起動功率可以被劃分地控制使得其大小循序增加，并被供給電動機。
[0222]如圖12所示，設定控制基準的操作(S30)可以包括計算用于劃分地控制起動功率的至少一段的數量的操作(S31)和設定用于計算出的至少一段中的每一個的控制基準的操作(S32)。
[0223]所述至少一段可以指的是在其中起動功率被劃分地控制并被供給電動機的段。
[0224]所述至少一段可以指的是通過采用時間劃分的方式劃分起動功率供給電動機的總時間所獲得的至少一段。
[0225]所述至少一段可以采用時間劃分的方式被劃分使得起動功率的大小和供給時間循序增加。
[0226]在計算用于劃分地控制起動功率的至少一段的數量的操作(S31)中，可以根據運行功率的大小來計算至少一段的數量。
[0227]也就是，可以根據基于運行功率計算出的至少一段來劃分起動功率，并將起動功率供給電動機。
[0228]在設定控制基準的操作(S32)中，可以設定控制基準使得針對至少一段中的每一個所劃分的起動功率被劃分成具有不同的大小和不同的時間。
[0229]也就是，可以根據至少一段中的每一個來劃分地控制起動功率以具有不同的大小和不同的時間，并將起動功率供給電動機。
[0230]在設定控制基準的操作(S32)中，可以設定控制基準使得所劃分的至少一段的時間與起動功率的大小成比例地增加。
[0231]也就是，可以根據至少一段中的每一個來劃分地控制起動功率以具有不同的大小和不同的時間，并將起動功率供給電動機。
[0232]在設定控制基準的操作(S32)中，可以設定控制基準使得針對至少一段中的每一個所劃分的時間與起動功率的大小成比例地增加。
[0233]也就是，起動功率可以被劃分地控制使得設置給至少一段中的每一個的供給時間與起動功率的大小的增加成比例地增加，從而起動功率被供給電動機。
[0234]將描述設定控制基準和劃分地控制起動功率的示例。在采用時間劃分的方式將至少一段劃分成四段的情況下，起動功率可以被劃分使得起動功率的第一段具有1V和10ms、起動功率的第二段具有50V和20ms、起動功率的第三段具有100V和30ms，以及起動功率的第四段具有220V和40ms，并將起動功率供給電動機。
[0235]在控制以劃分起動功率和提供劃分的啟功功率給電動機的操作(S40)中，起動功率可以被劃分使得預定的延遲時間設置在至少一段之間，并且起動功率被供給電動機。
[0236]也就是，起動功率可以被控制以被劃分成至少一段且被供給電動機，且預定的延遲時間可以設置在至少一段之間并被供給電動機。
[0237]根據示例，起動功率可以采用如圖6中所示的形式被供給電動機。
[0238]另外地，在控制以劃分起動功率并將劃分的起動功率供給電動機的操作(S40)中，起動功率可以被控制以被劃分使得至少一段繼續，并且起動功率被供給電動機。
[0239]也就是，起動功率可以被控制以被劃分成至少一段且被供給電動機，并且這里，起動功率可以被連續供給電動機，在至少一段之間沒有預定的延遲時間。
[0240]根據前述示例的起動功率可以采用如圖7中所示的形式被供給且被供給電動機。[0241 ]在使用劃分地供給的起動功率來起動電動機的操作(S50)中，起動功率在控制以劃分起動功率且供給電動機劃分的起動功率的操作(S40)中被劃分地控制，且被供給電動機以起動電動機。
[0242]在其中起動功率在上述過程中被劃分地控制并被供給電動機的配置可以為圖10中所示的配置。
[0243]除了通過劃分地供給的起動功率來起動電動機的操作(S50)之外，起動方法還可以進一步包括檢查電動機是否被起動的操作(S60)和在外部顯示電動機是否被起動以及電動機的運行狀態的操作(S70)。
[0244]在檢查電動機是否被起動的操作(S60)中，檢查是否已經通過先前的步驟完成了電動機的起動。
[0245]在檢查電動機是否被起動的操作(S60)中，檢查是否已經通過先前的步驟正常執行了電動機的起動。
[0246]在檢查電動機是否被起動的操作(S60)中電動機未被正常起動的情況下，再次執行控制以劃分起動功率并供給電動機劃分的起動功率的操作(S40)，由此可以正常地完成電動機的起動。
[0247]在外部顯示電動機是否被起動以及電動機的運行狀態的操作(S70)中，可以在外部顯示電動機的起動是否已經完成，使得電動機的用戶可以確認相應的信息。
[0248]電動機保護繼電器和用于起動本公開中公開的電動機保護繼電器的電動機的方法也可以應用于各種電動機起動裝置、電動機起動系統、電動機保護裝置、電動機控制裝置，及其電動機起動方法，或者采用本公開的技術概念適用于的編程方式來實現的電動機起動方法，以便于被具體實施。
[0249]根據電動機保護繼電器和用于起動本公開中公開的電動機保護繼電器的電動機的方法，用于起動電動機的起動功率通過控制繼電器本身而被可變地控制且被供給電動機，因而，可以無需使用單獨的起動裝置來軟起動電動機。
[0250]根據電動機保護繼電器和用于起動本公開中公開的電動機保護繼電器的電動機的方法，用于起動電動機的起動功率通過控制繼電器本身而被可變地控制且被供給電動機，因而，可以穩定、有效和簡單地執行電動機的軟驅動。
[0251]根據電動機保護繼電器和用于起動本公開中公開的電動機保護繼電器的電動機的方法，用于起動電動機的起動功率通過控制繼電器本身以各種不同的形式被可變地控制且被供給電動機，因而，可以根據電動機的特性來執行起動控制。
[0252]根據電動機保護繼電器和用于起動本公開中公開的電動機保護繼電器的電動機的方法，用于起動電動機的起動功率通過控制繼電器本身而以各種不同的形式被可變地控制且根據電動機的特性來執行起動控制，因而，可以增加電動機起動控制的應用的效率和相容性。
[0253]前述實施例和優點僅僅是示例性的且不應該解釋為限制本公開。本教導可以很容易地應用于其他類型的裝置。本說明書旨在示例性的，而不是限制權利要求的范圍。許多替代、改進和變型對于本領域技術人員而言將是顯而易見的。這里說明的示例性實施例的特征、結構、方法和其他特性可以各種方式組合以獲得另外的和/或可替代的示例性實施例。
[0254]由于可以在不偏離其特點的情況下以多種形式來實施當前的特征，還應當理解的是，除非另外指出，上述實施例不受前述說明書的任一細節所限制，而是應當在如所附權利要求限定的范圍內被寬泛地解釋，因此落入權利要求的邊界和界限或者這些邊界和界限的等同布局內的所有改變和改進因而旨在被所附的權利要求所包含。
【主權項】
1.一種電動機保護繼電器，包括:傳感器，其被配置為檢測電動機的電流和電壓；輸入單元，其被配置為產生關于所述電動機的起動和停止的起動信號和停止信號；控制單元，其被配置為控制供給所述電動機的電力且基于所述起動信號可變地控制待 供給所述電動機的起動功率。2.如權利要求1所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元將來自所述傳感器的檢 測結果與預設基準進行比較，并且當所述檢測結果超過所述預設基準時，所述控制單元切 斷供給所述電動機的電力以保護所述電動機，并且所述預設基準為關于所述電動機的電流或電壓的額定切斷基準。3.如權利要求1所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元可變地控制所述起動功 率使得所述起動功率的大小循序增加。4.如權利要求3所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元檢查所述電動機的運行 功率，并且可變地控制所述起動功率，使得所述起動功率的大小循序增加直到當所述起動 功率的大小等于運行功率的大小時為止。5.如權利要求3所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元采用時間劃分的方式將 所述起動功率劃分成至少一段，并且可變地控制所述起動功率使得所述起動功率的大小循 序增加。6.如權利要求5所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元檢查所述電動機的運行 功率，通過檢查所述運行功率來計算相應于所述電動機的所述運行功率的大小的所述至少 一段的數量，且可變地控制所述起動功率使得所述起動功率的大小根據所計算出的段的數 量而循序增加。7.如權利要求5所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元可變地控制所述起動功 率使得采用時間劃分的方式被劃分成所述至少一段的所述起動功率被劃分成具有不同的 大小和不同的時間。8.如權利要求5所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元可變地控制所述起動功 率使得在所述至少一段之間設置預定的延遲時間。9.如權利要求5所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元可變地控制所述起動功 率使得在所述至少一段中的兩段或更多段繼續。10.如權利要求5所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元可變地控制所述起動功 率使得所述至少一段中的每一個的劃分時間與功率的大小成比例地增加。11.如權利要求5所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元包括用于根據預設序列 來可變地控制所述起動功率的可編程邏輯控制器(PLC)，且通過所述PLC來可變地控制所述 起動功率。12.如權利要求11所述的電動機保護繼電器，其中所述預設序列被設定使得:所述起動功率的大小根據供給所述電動機起動功率的時間的推移來循序增加，并且使得供給時間根據所循序增加的所述起動功率的大小而增加。13.如權利要求1所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元基于所述停止信號來控 制供給所述電動機的運行功率使得所述運行功率的大小循序減小。14.如權利要求13所述的電動機保護繼電器，其中所述控制單元采用時間劃分的方式將所述運行功率劃分成至少一段，并且根據所述至少一段控制所述運行功率的大小循序減 小，并且控制所述運行功率使得采用時間劃分的方式被劃分在至少一段中的每一個中的運 行功率被劃分成具有不同的大小和不同的時間。15.—種用于起動電動機保護繼電器的電動機的方法，所述方法包括:設定電動機起動功能；檢查所述電動機的運行功率；設定用于根據所述運行功率的大小來劃分地控制用于起動所述電動機的起動功率的 控制基準；根據所設定的控制基準來控制以劃分所述起動功率且供給所述電動機所劃分的起動 功率;以及通過所劃分地供給的起動功率來起動所述電動機。16.如權利要求15所述的方法，其中所述控制基準為用于劃分地控制所述起動功率而 使得所述起動功率的大小循序增加的基準，并且所述控制基準的設定包括:計算用于劃分地控制所述起動功率的至少一段的數量；以及在計算出的至少一段中的每一個中設定控制基準。17.如權利要求16所述的方法，其中，在所述控制基準的設定中，所述控制基準被設定使得由所述至少一段中的每一個劃分的起動功率被劃分成具有 不同的大小和不同的時間。18.如權利要求17所述的方法，其中，在所述控制基準的設定中，所述控制基準被設定使得所述至少一段中的每一個的劃分時間與所述起動功率的大 小成比例地增加。19.如權利要求16所述的方法，其中，在所控制以劃分所述起動功率且供給所述電動機 所劃分的起動功率中，所述起動功率被控制以被劃分成在所述至少一段之間具有預定的延 遲時間且被供給所述電動機。20.如權利要求16所述的方法，其中，在所控制以劃分所述起動功率且供給所述電動機 所劃分的起動功率中，所述起動功率被控制以被劃分而使得所述至少一段繼續，以便于被 供給所述電動機。
【文檔編號】H02H7/09GK105977918SQ201610140365
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】金敬鎬
【申請人】Ls產電株式會社