电动机软启动模块功能及其应用

电动机软启动模块功能及其应用

1、概述

总所周知，三相异步电动机以其低成本，高可靠性何以维护等优点在各行各业中广泛应用。但是，他直接启动时，存在着很大的缺点。首先，它的启动电流高达额定电流的5~7倍，这需要电网裕量，而且降低了电器控制设备的使用寿命，增加了维护成本，甚至影响了其他用电器设备的正常运行；

其次，启动转矩可达正常转矩的2倍，这会对负载产生冲击；

增加了传动部件的磨损和额外维护。因此以上原因，出现了三相异步电动机降压启动设备。

传统的启动设备体积庞大，成本高，结构复杂，与负载匹配的电机转矩很难控制，也就是说很难得到合适的启动电流和启动转矩；而且在切换瞬间会产生很高的瞬间电流尖峰，宇铭电器公司研制开发的“电机智能控制模块”，不但完美而且克服了传统的启动缺点，对各种启动方法做了综合改善和提高，还增加了很多功能，譬如；节能运行，过流保护，过热保护缺项短路等等功能。模块采用数码显示，按键控制，整个启动过程全部采用单片机控制自动完成，所以操作极为方便。用户可通过面板调整自己所需参数设置，选择不同的启动方式，方便的控制运行状态得到负载与电机相匹配的电机转矩。

突出特点；体积小，安全性能高，成本低，，整体性高。图

1中，

虚线内部电路全部集成在模块内部。内部主电路元器件采用国外进口晶闸管元器件，一体化焊接技术，将其贴在DCB（陶瓷覆铜板）上，与散热器焊接在一起，散热性能大大提高。

移相电路、内置式传感器、单片机、A/D转换、功率驱动、同步变压器都是公司自己研发设计的。

移相电路的特点；公司采用了数字移相集成电路。该电路为SOP28封装，5V单一电源供电，全数字换处理模式，具有很高的精度移向，与对称度。控制端采用0-10v电平信号，及控制移相角度。

同步变压器；有三个同步信号输出给移相电路，其中一路

共给单片机，作为单片机采集电压，电流基准信号。这样就克服了电源、电流、频率变化带来的计算误差，提高了计算精度。

传感器包括两种；极电压传感器、电流传感器。这两种传感器均采用了霍尔元件，具有体积小，精度高，线性度高的等特点，可方便地置于模块内部。传感器将电压模拟量、电流模拟量传给十二位高速A/D变换器，通过A/D转换，将相应的数字量传给单片机以备单片机进行处理。

显示，控制部分采用串行口与单片机进行通讯，这种通讯方式大大减少了该部分模块内部连线。五个数码管显示，八个控制按键，使显示与控制直观、方便。

智能电机控制模块主要完成以下功能：（1）电压谐波启动；（2）限流启动；（3）软启动；（3）软停机；（4）节能运行；（5）过流、过热、短路、缺相保护等。

3、试验情况及实际应用介绍

我们对一台正在使用中的智能电机控制模块进行试验并测量做了记录。所用负载为18.5KW风机，电压实际测量值为390V左右。为了区分模块与空气开关直接启动，相互比较优劣，直接启动后电压从350V立即升到390V。电流快速升到150A,,持续一段时间后电流才逐渐下降到30A左右。同时，可听到由于大电流冲击，风机产生的强烈机械震动所发出的声音。用智能模块启动，设置为限流启动方式，限流值设定

在90A，打开节能运行键，可直观地看到电流上升速度明显变慢，逐渐上升到90A,保持2~3S后逐渐降到30A。电压逐渐升到390V启动时间为6S。在整个启动过程中，电机启动平稳，听不到电流冲击机械的冲击声音。15S后电压逐渐将为355V，电流不变，设备稳定运行。

智能控制模块可广泛用于个工业领域，1）降低电动机启动电流（一般直接启动电流是额定电流的5~7倍）。2）避免电动机起动时供电线路产生瞬间电压跌落，造成设备、仪表误动作。3）防止设备启动时产生力矩冲击而是机械断轴。4）可较频繁额启动电动机（软启动一般可启动10次/h电动机不会过热）。

5）对泵类负载可以防止水锤效应，防止管道破裂。

6）对某些工艺应用(如染纱机械)，可防止由于起动过快而产生染色不匀造成质量问题。

7)对某些易碎的容器灌浆生产线，可防止容器破损。

8）需要控制及起动电流，减少对机械的冲击，同时也可适应较低容量供电变压器的场合（如注塑机）

9）可以降低电网是陪容量，节省增容费开支。

10)需要方便地调节气动特性的场合。