专利名称：智能马达控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种马达控制器，尤其涉及一种对交流异步电动机的起动、停止过程控制及自诊断保护的全数字控制的智能马达控制器。
背景技术：
目前国内大部分用于电动机起动的产品性能较低，如串电抗器降压起动、星-角 变换启动、自耦降压起动。这些电路都是只能在一定程度上减少电网的波动以及对电机的 伤害，没有自诊断功能，体积偏大，接线繁琐，维护不方便。这些方案要求电网容量较高，对 负载及电网冲击损害较大，伤害电机绝缘，降低电机使用寿命。本产品是一种高性能的电动 机起动器，能平稳起动，在同等条件下电网容量可以适当降低，达到节能目的，且适用于多 种类型负载的起动，具有多种电动机自诊断保护功能。发明内容本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种高性能的电动机起动器，能平稳起 动，在同等条件下电网容量可以适当降低，达到节能目的，且适用于多种类型负载的起动， 具有多种电动机自诊断保护功能的智能马达控制器。本实用新型采用的技术手段为一种智能马达控制器，包括散热部分和控制部分，所述散热部分，由型材散热器、 金属外壳和风扇组成；所述控制部分主要由单片机组成，用于正向或反向触发可控硅的门 极；其特征在于还包括功率单元部分，由双向可控硅、同步变压器及霍尔互感器构 成；电源进线连接到同步变压器上，在通过同步变压器变压后传输到霍尔互感器和控制部 分的单片机中，所述霍尔互感器将感应信号传输到控制部分的单片机中，所述控制部分的 单片机对同步变压器和霍尔互感器传回的信号进行处理后触发与其相连的双向可控硅。所 述控制部分和功率单元部分中的元件封装在ABS加阻燃剂的工程塑料壳中。本实用新型所述的智能马达控制器，是一种基于最先进的数字处理器的调压、限 流式智能马达控制器。具有非常完善的控制及保护功能斜坡软起动、限流起动、突跳起 动、双斜坡软起动、软停车及泵控制；兼有过载、过流、堵转、过电压、欠电压、三相电压不平 衡、三相电流不平衡、缺相及接地保护功能。在自动化技术应用中可极为方便采用的模块化 元件来实现。
图1为本实用新型实施例中动态放大电路结构示意图；图2为本实用新型实施例中该控制器的结构示意图；图3为本实用新型实施例中触发部分原理图。
具体实施方式
控制器的硬件由散热部分、功率单元部分、控制部分三部分组成；散热部分由型材 散热器、金属外壳、风扇(根据功率而定)组成；功率单元部分由电力半导体元件双向可控硅、同步变压器及霍尔互感器组成；控制部分由触发线路板、中心控制板、显示操作板组成。 如图1至3所示在控制器的保护功能及控制功能中采用了关断角反馈技术进行控 制，使控制器工作更为可靠、更为精确；同时在程序编写中采用了冗余程序等措施，提高了 控制器的抗干扰能力。在控制器的设计中，采用了 16位单片机80C196KC及可编程的外储 芯片PSD813F1，使80C196KC处理模拟信号及程序运算速度大为提高。特别是，用PSD813F1 与DAC0832组成的动态数字放大电路(见图1)，可以使用同一型号霍尔互感器，只改变导线 缠绕砸数，配合动态放大倍数，使信号输入范围在不改变控制板硬件参数的前提下适应全 系列，提高了控制板的通用性、互换性。控制器的硬件由散热部分、功率单元部分、控制部分 三部分组成。散热部分由型材散热器、金属外壳、风扇(根据功率而定)组成。功率单元部 分由电力半导体元件双向可控硅、同步变压器及霍尔互感器组成(如图2所示)。控制部分 同传统控制部分相同采用触发线路板、中心控制板、显示操作板组成(图中未视)。但是为 了实现强电和弱电的隔离，我们采用可移相的光耦M0C3021触发晶闸管，当进线端电压高 于出线端电压时，并且单片机80C196KC的高速输出口 HSO(80C196KC的输出管脚，共四个输 出通道)输出低电平时，则触发正向可控硅的门极，反之触发反向可控硅的门极。用这种方 法可以依靠主回路可靠的实现电路的自触发，而不需要控制系统提供触发电流，而且由于 电动机的感性特性使得触发不存在延时。晶闸管两端并联阻容保护电路，用于减小du/dt， 从而抑制过电压，防止门极附近过热，造成晶闸管的损坏。中心控制板主要采用了 16位单 片机80C196KC及可编程的外储芯片PSD813F1芯片，使硬件配置比较简单，系统运算速度 快、抗干扰能力强、运行可靠。显示操作板采用了 8位单片机89C55WD与IXD液晶显示器组 成完全汉化显示，89C55WD通过光耦隔离能与80K196KC进行良好的通讯。经过反复试验证 明，高集成的INTEL微处理器控制系统性能可靠，全数字开放式用户操作界面，操作设置灵 活简便。控制部分、功率单元部分(含90kW以下负载的可控硅在塑料壳中)元件装在ABS 加阻燃剂的工程塑料壳中。其着火危险性试验强度为850°C。控制器的软件采用汇编语言 进行编制，汇编语言本身的特点，具有很高的可读性。本系统在主程序中检测电动机的电压 和电流，计算其有效值，并以此判断电动机是否发生故障。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用 新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求一种智能马达控制器，包括散热部分和控制部分，所述散热部分，由型材散热器、金属外壳和风扇组成；所述控制部分主要由单片机组成，用于正向或反向触发可控硅的门极；其特征在于还包括功率单元部分，由双向可控硅、同步变压器及霍尔互感器构成；电源进线连接到同步变压器上，在通过同步变压器变压后传输到霍尔互感器和控制部分的单片机中，所述霍尔互感器将感应信号传输到控制部分的单片机中，所述控制部分的单片机对同步变压器和霍尔互感器传回的信号进行处理后触发与其相连的双向可控硅。
2.根据权利要求1所述的智能马达控制器，其特征在于所述控制部分和功率单元部分 中的元件封装在ABS加阻燃剂的工程塑料壳中。
专利摘要本实用新型公开了一种智能马达控制器，包括散热部分和控制部分，其特征在于还包括功率单元部分，由双向可控硅、同步变压器及霍尔互感器构成；电源进线连接到同步变压器上，在通过同步变压器变压后传输到霍尔互感器和控制部分的单片机中，霍尔互感器将感应信号传输到控制部分的单片机中，控制部分的单片机对同步变压器和霍尔互感器传回的信号进行处理后触发与其相连的双向可控硅。该控制器，是一种数字处理器的调压、限流式智能马达控制器。具有非常完善的控制及保护功能斜坡软起动、限流起动、突跳起动、双斜坡软起动、软停车及泵控制；兼有过载、过流、堵转、过电压、欠电压、三相电压不平衡、三相电流不平衡和缺相及接地保护功能。
文档编号H02P3/18GK201774486SQ20092028739
公开日2011年3月23日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者王铁铮, 田兵 申请人:大连神通电气有限公司