一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机控制领域，具体地说涉及一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统及方法。
【背景技术】
[0002]软起动器适于在二相异步电动机的起动阶段和停止阶段中控制二相异步电动机的控制器，是以晶闸管为主回路，以微处理器为控制器的一种在电机启动过程中限制起动电流的一种电器设备。设备通常测量电网的电流或电压，来调节由三相异步电动机的输入电流和或电压，以实现所需启动或者停止性能。以达到消除电网中的电涌、三相异步电动机中的过热、减少或者消除本来会在启动和停止过程中出现的由三相异步电动机驱动的栗、扇等造成磨损和损坏的机械震动。软起动器的主要特点就是延长了电机的启、停时间。
[0003]在地下轨道交通风机类负载的应用中，有快速反转的要求。通常风机向洞内进风，电机处于正转状态，当发生火灾时，要求风机反转排风，电机处于反转状态，而这个转换要求在一分钟内完成由正转到反转的快速切换，由于风机是一个惯性较大的负载，自由停车时间至少5分钟以上，而软起动器的软停车是延长停车时间，故不能使用该功能。要能实现快速反转，目前只能附加制动停车措施，然后反相起动。
[0004]现行的风机制动方案有两种，第一种是机械制动:在风机轴上加抱闸刹车装置，停车时用机械磨擦使电机快速停下来；第二种是能耗制动:停车时，在三相异步电动机断开三相交流电源后，在定子绕组上施加一个直流电压，即通入直流电流或者电源逆序接入，利用转子感应电流与静止或反转磁场的作用以达到制动的目的。
[0005]上述的两种风机制动方案都能加速风机快速停车。但要反相起动，均需要通过改变软起动器的输入电源相序，增加了外围电路和额外的时间开销。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明旨在提出一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统及方法，通过软起动器的微处理器控制晶闸管组的相位及输出相序实现三相异步电动机的快速反转。
[0007]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0008]本发明第一方面提供一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统，所述三相异步电动机通过软起动器与三相电源连接，所述软起动器以晶闸管为主回路，以微处理器为控制器。
[0009]所述微处理器中储存了控制三相异步电动机正反转起动的程序，且控制所述晶闸管组的相位及输出相序。
[0010]所述晶闸管由五组反并联设置的晶闸管组(Sl，S2，S3，S4，S5)组成，所述晶闸管组(S1)由半导体晶闸管(Tl、tl)反并联组成；所述晶闸管组(S2)由半导体晶闸管(T2、t2)反并联组成；所述晶闸管组(S3)由半导体晶闸管(T3、t3)反并联组成；所述晶闸管组(S4)由半导体晶闸管(T4、t4)反并联组成；所述晶闸管组(S5)由半导体晶闸管(T5、t5)反并联组成。
[0011]本发明第二方面提供一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的方法，基于上述的一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统，包括如下步骤:
[0012]a)正转起动:控制晶闸管组(Sl，S2，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S3，S4)全部截止导通，软起动器输出三相正序电源，三相异步电动机按正转的方向软起动；
[0013]b)正转运行:控制晶闸管组(Sl，S2，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S3，S4)全部截止导通，三相异步电动机处于全速正转运行；
[0014]c)反转:
[0015]cl)反转起动:控制晶闸管组(S3，S4，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(Sl，S2)全部截止导通，软起动器输出三相反序电源，三相异步电动机按反转的方向软起动；
[0016]c2)反转运行:控制晶闸管组(S3，S4，S5)双向触发角大小，限制反相起动电流，根据设定的起动时间，完成三相异步电动机从全速正转至全速反转软起动。
[0017]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0018]1、通过微处理器控制晶闸管组的相位及输出相序可实现三相异步电动机的快速反转，无需借助任何外部元器件；
[0019]2、换相时间短、响应速度快、起动效果好。
【附图说明】
[0020]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021]图1为本发明提供的一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统结构图；
[0022]图2为本发明提供的一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0024]请参阅图1，本发明提供了一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统，所述三相异步电动机通过软起动器与三相电源连接，所述软起动器以晶闸管为主回路，以微处理器为控制器。
[0025]所述微处理器中储存了控制三相异步电动机正反转起动的程序，且控制所述晶闸管组的相位及输出相序。
[0026]所述晶闸管由五组反并联设置的晶闸管组Sl，S2，S3，S4，S5组成，所述晶闸管组S1由半导体晶闸管Tl、tl反并联组成；所述晶闸管组S2由半导体晶闸管T2、t2反并联组成；所述晶闸管组S3由半导体晶闸管T3、t3反并联组成；所述晶闸管组S4由半导体晶闸管T4、t4反并联组成；所述晶闸管组S5由半导体晶闸管T5、t5反并联组成。
[0027]请参阅图2，基于上述的一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统的方法，包括如下步骤:
[0028]a)正转起动:控制晶闸管组(Sl，S2，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S3，S4)全部截止导通，软起动器输出三相正序电源，三相异步电动机按正转的方向软起动；
[0029]b)正转运行:控制晶闸管组(Sl，S2，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S3，S4)全部截止导通，三相异步电动机处于全速正转运行；
[0030]c)反转:
[0031]cl)反转起动:控制晶闸管组(S3，S4，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S1，S2)全部截止导通，软起动器输出三相反序电源，三相异步电动机按反转的方向软起动；
[0032]c2)反转运行:控制晶闸管组(S3，S4，S5)双向触发角大小，限制反相起动电流，根据设定的起动时间，完成三相异步电动机从全速正转至全速反转软起动。
[0033]本发明提供的所述用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统及方法通过微处理器控制晶闸管组的相位及输出相序可实现三相异步电动机的快速反转，无需借助任何外部元器件，减少了换相时间、响应速度快、起动效果好。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统，其特征在于，所述三相异步电动机通过软起动器与三相电源连接，所述软起动器以晶闸管为主回路，以微处理器为控制器，其中: 所述微处理器中储存了控制三相异步电动机正反转起动的程序，且控制所述晶闸管组的相位及输出相序； 所述晶闸管由五组反并联设置的晶闸管组(Sl，S2，S3，S4，S5)组成，所述晶闸管组(S1)由半导体晶闸管(Tl、tl)反并联组成；所述晶闸管组(S2)由半导体晶闸管(T2、t2)反并联组成；所述晶闸管组(S3)由半导体晶闸管(T3、t3)反并联组成；所述晶闸管组(S4)由半导体晶闸管(T4、t4)反并联组成；所述晶闸管组(S5)由半导体晶闸管(T5、t5)反并联组成。2.一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统，包括如下步骤: a)正转起动:控制晶闸管组(S1，S2，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S3，S4)全部截止导通，软起动器输出三相正序电源，三相异步电动机按正转的方向软起动； b)正转运行:控制晶闸管组(S1，S2，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(S3，S4)全部截止导通，三相异步电动机处于全速正转运行； c)反转: cl)反转起动:控制晶闸管组(S3，S4，S5)的相位双向全部导通，晶闸管组(Sl，S2)全部截止导通，软起动器输出三相反序电源，三相异步电动机按反转的方向软起动； c2)反转运行:控制晶闸管组(S3，S4，S5)双向触发角大小，限制反相起动电流，根据设定的起动时间，完成三相异步电动机从全速正转至全速反转软起动。
【专利摘要】本发明提供了一种用于控制三相异步电动机从正转到反转的系统，所述三相异步电动机与软起动器连接，所述软起动器以晶闸管为主回路，以微处理器为控制器，所述微处理器中储存了控制三相异步电动机正反转起动的程序，且控制所述晶闸管组的相位及输出相序；所述晶闸管由五组反并联设置的晶闸管组组成。通过软起动器的微处理器控制晶闸管组的相位及输出相序可实现三相异步电动机的快速反转，无需借助任何外部元器件来换相序，减少了换相时间，响应速度快，起动效果好。
【IPC分类】H02P1/40
【公开号】CN105429515
【申请号】CN201510926777
【发明人】邓建飞, 李永平, 阳帅
【申请人】长沙奥托自动化技术有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月14日