具有电压检测功能的大功率设备软启动器设计

Ｄ１Ｄ 、 ２相 隔 离 ， 图 ２所 示 ， 时 ， 电路 组 成 “ ” 算 电 如 同 该 或 运
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杨凤 彪 ，禹飞 舟 ２ 刘 云 ，闫建 生
（． １ 军械 工 程 学 院 电 气 工程 系，河 北 石 家庄 ０ ０ ０ ； ． 械 工程 学 院 训 练 部 装 备 处 ，河 北 石 家庄 ０ ０ ０ ； ５０３ ２ 军 ５ ０ ３
３ 河 北 普 兴 电子 科 技 有 限责 任 公 司 综 合 管 理部 ， 北 石 家庄 ０ ００ ） ． 河 ５ ２ ０ 摘 要 ：基 于限 制 大 功 率 设 备 启 动 时 冲 击 电 流 的 幅值 、 完善 软 启 动 器 的各 种 功 能 、 高 工 作 可 靠性 等 目的 ， 轮 文 设 计 提 本
Ｄｅｉｎ ０ ｉｈｐ ｗ ｒｅ ｕｐ ｎ ｏｔ ｔ ｒ－ｐ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒｈ ｖｎ ｅｆ ｎ ｔ ｎ ｓ ｆ ｇ ｏ ｅ ｑ ｉｍｅ ｔ ｆ ｓ ｔ ｏ ｔｏｌ ａ ｉｇｔ ｃｉ ｇ ｈ ｓ ａ ｕ ｅ ｈ ｕ ｏ
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在 大 功 率 用 电设 备 中 ， 入 端 电 源 一 般 采 用 Ａ ３ ０ 三 输 Ｃ ８Ｖ
输 入 电 压 的 影 响 ，输 入 电 压 正 常 变 化 范 围 一 般 限 定 为 Ａ ３０ ＋ ５ ， 果 输 入 电压 过 低 或 过 高 ， 然 会 造 成 大 功 率 Ｃ ８ Ｖ １％ 如 必 设 备 内部 控 制 器 件 及 电路 工 作 的 不 稳 定 ， 重 时 还 会 造 成 设 严 备 故 障 ， 此 ， 软 启 动 控 制 器 中设 置 输 入 电 压 检 测 电路 是 因 在
３ Ｄ ｐｒ ｎ ｏ ｏ ｐｅ ｅｓ ｅＭａ ａｅ ｅ ｔＰｓ ｉ ｌ ｔ ｎ ｓＴ ｃｎ ｌ ｙＣ ． ｔ ， ｈ ｉ ｕｎ ５ ２ ０ Ｃ ｉａ ． ｅ ａｔ ｔｆＣ ｍ ｒｈｎｉ ｎｇ ｍ ｎ ，ｏｈｎ ｅ ｒ ｉ ｅｈ ｏ ｇ ｏ， ｄ Ｓ ￣ｍｈ ａｇ０ ０ ０ ，ｈｎ ） ｅ ｍ ｖ ｇＥ ｃ ｏ ｃ ｏ Ｌ
一
《 电子设 计 工程｝ ０ ２年 第 １ ２１ ９期
输入的 Ａ ３０ Ｃ ８ Ｖ市 电经 电 压 互 感 器 检 测 ． 果 输 入 电压 在 限 如
通 ， 电器 Ｋ１ 作 ， 头 闭合 后 接 通 设 备 的交 流 输 入 。 继 工 触 根 据 上 述 分 析 可 知 ． 过 压 或 欠 压 情 况 下 。 个 运 放 中 在 两
第２ ０卷 第 １ ９期
Ｖｏ ． ０ １ ２
Ｎｏ １ ．９
电 子设计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
２１ ０ ２年 １ Ｏ月
０ｃ ．２ ２ ｔ ０１
具有 电压检 测功能 的大功率 设备 软启动 器设计
ｓｍｐ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｒ ｌ ｂ ｙ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ ａ ｅ ａ ｐｉ ｄ ｔ ｉｈ ｐ ｗ ｒ ｅ ｕｐ ｎ ｈ ｔｉ ｐ ｔｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｎ ｅ ｏ ＡＣ ＤＣ ｉ ｌ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｅ ｉ ｌ ｐ ｒ ｔ ，ｃ ｎ ｂ ｐ ｌ ｏ ｈ ｇ ｏ ｅ ｑ ｉ ｍｅ ｔｔ ａ ｎ ｕ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ ｅ ｄ ｔ ／ ａ ｎ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｉ ｔｔ ｅ ｓａ ｕ ａ ｈ ｃ ｒｅ ｔ ｎ ｂ ｎ ｎ ｔ ｎ ｔ ｔ ｒ ｙ ｎ ｒ ａ ｅ ｒｌ ｂ ｌ ｙ，ｔ ａ ｎ ｈ【 ｏ ｒ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｌ ｈ ｔ ￣ ｐ ｄ ｓ ｕ ｒ ｎ ，ｏ ｒ ｇ ｆ ｃｉ ｏ ｍａｕ ｔ ，ｉ ｃ ｅ ｓ ｅ ｉ ｉ ｔ ｍｉ ｉ ｕ ｏ ｉ ａ ｉ ｈ ｔｉ ｉｈ ｐ ｗｅ ｇ
必 然 一 个 输 出 高 电 平 ， 一 个 输 出 低 电平 ， 了防 止 运 放 输 另 为
定 范 围 内 ， 控 制 电 路 的 作 用 下 ， 电 器 Ｋ１ 作 ， 流 市 电 在 继 工 交 加到整流桥 Ｕ ｌ的输 入 端 。 输 人 电压 检 测 电路 中 ， 用 两个 在 采 电 压 互 感 器 ， 别 接 在 不 同 的 任 意 两 相 之 间 ， 三 相 输 入 市 分 当
软 启 动 器 工 作 的 可 靠 性 。 该 软 启 动 器具 有 结 构 简 单 、 作 可 靠等 优 点 。 广 泛 应 用 于 电 源输 入 端 需 进 行 Ａ ／ Ｃ 变换 动 可 ＣＤ
的 大功 率设 备 。
关 键 词 ：软 启 动 ；电 压检 测 ；冲击 电流 ；自锁 ；大功 率 中图 分 类 号 ： Ｍ５ Ｔ ６ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ）９－ １ １ ０ ６４ ６３ （０ ２ １－ ６ － ３ ０
１ 软 启 动 控 制器 设 计
１１ 软 启 动 控 制 器 的 结构 ．
具 有 输 入 电压 检 测 功 能 的 大 功 率 电 路 软 启 动 器 结 构 原
理 如 图 ｌ 示 ． 据 功 能 可 分 为 ３部 分 ， 别 为 整 流 滤 波 电 所 根 分
路 、 入 电 压检 测 电 路 、 启 动 电路 。 输 软 整 流 滤 波 电路 包 括 整 流 桥 Ｕｌ滤 波 电容 Ｃ、 ２将 输 入 的 、 ，ｃ， 三 相 交 流 电整 流 滤 波 成 直 流 ， 中 Ｃ、 ２ 其 。 的性 能 参 数 一 致 。 ｃ 输 入电 压检测 电路包 括 电压互感 器 Ｕ 、Ｖ Ｖ１Ｕ ２和 继 电器 ＫｌＪ ｔ ￣ ，
出 的 高 电平 将 输 出低 电平 的运 放 损 坏 ， 放 的 输 出 由二 极 管 运
电 出 现 ～ 相 或 两 相 缺 相 、 相 电 压 不 平 衡 等 故 障 ， 可 以 被 三 都
电压 互 感 器检 测 到 ． 而 影 响 继 电 器 Ｋ 进 １的 动作 。 软启 动 电路
包括 继电器 Ｋ 、 流电阻 Ｒ 、 样 电阻 Ｒ Ｒ ２限 ｘ采 和 滤 波 电 阻
的软 启 动 器 利 用运 算放 大 器构 成 电 压 比 较 、 行 自锁 、 时 等 环 节 ， 过 采 样 整 流 滤 波 电 容 端 电 压 的 变 化 ， 现 交流 运 延 通 实 输 入 电压 检 测 、 启 动 电 流切 换 、 软 内部 逻 辑 控 制 等 功 能 ， 不 同 的输 入 电 压 范 围 内， 能 限制 跃 变 电 压 的 幅 值 ， 证 了 在 也 保
进 而 引 起 设 备 的 其 它 故 障 ， 此 ， 大 功 率 设 备 中 须 采 用 各 因 在
种 措 施 限 制 冲 击 电流 的 大 小 。此 外 ， 设 计 大 功 率 电路 软 启 在 动 控 制 器 时 。 往 只 注 重 对 冲 击 电 流 的 限 制 ． 忽 略 了 交 流 往 而
非 常 必 要 的圆 。
相 交 流 市 电 ． 设 备 的 整 流 环 节 一 般 采 用 容 量 较 大 的 电 容 器 在 作 为 滤 波 、 压 器 件 。 据 ｉ Ｃ ｕ／ｔ 稳 根 ｃ ｄ ｃｄ 可知 ， 设 备 上 电瞬 间 ， ＝ 在 由 于 电 容 两 端 初 始 电 压 为 零 ， 整 流 输 出 电 压 较 高 ， 然 造 而 必 成 电 容 电压 的 高 速 变 化 ， 起 较 大 的 冲 击 电 流 ［ 对 电 网 而 引 １ 】 。 言 ， 大 的 冲 击 电 流 可 能 照成 断 路 器 跳 闸 ， 成 停 电 事 故 ， 较 造 影 响其 它 共 网 设 备 的 运 行 ； 于 设 备 本 身 而 言 ， 的 冲 击 电 流 对 大 可造 成 较 大 的动 态 电 动 应 力 ， 易 引 起 内 部 器 件 或 导线 的 位 容 移 ， 连接松 动 ， 使 降低 设 备 的 可 靠 性 ； 果 冲击 电 流 高 于 整 流 如 器 件 的 最 大 承 受 能 力 ．在 启 动 瞬 间 就 会 造 成 整 流 器 的 烧 毁 ，
收 稿 日期 ：０ ２ ０ 一 ２ １ — ６ 叭
稿 件 编 号 ：Ｏ ２ ６ ０ ２ ｌＯ ０ ９
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作者简介 ： 杨风 彪 （９ ７ ） 男 ， 北 怀 安 人 ， 士 ， 师 。研 究 方 向 ： １７ 一 ， 河 硕 讲 电力 电子 电 能 变换 及 装 备 性 能 、 障 检 测 诊 断 。 故