一种基于磁通电抗器的电机软启动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电机启动系统，具体是一种性能优越、控制精准的基于磁通电抗器的电机软启动系统。
【背景技术】
[0002]大型电机被广泛应用于各种工业生产中，大型电机如果直接起动，起动电流是电机满载工作电流的7倍，会造成母线上产生过大的线路压降，使连接该电动机的供电和母线系统产生快速、短暂的电压波动，影响到系统中的其他用电设备的正常工作，而电机软启动能够有效的解决这一问题，但是传统的软启动系统存在结构复杂、制作成本高、抗干扰性差的缺点，阻碍了软启动系统的使用和推广。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种性能优越、控制精准的基于磁通电抗器的电机软启动系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，包括磁通电抗器、斩波电路、电压检测电路、电流检测电路、中央处理系统和电源，所述磁通电抗器分别连接电网、电机和斩波电路，所述斩波电路还连接中央处理系统，所述电压检测电路的输入端连接电网，电压检测电路的输出端连接中央处理系统，所述电流检测电路的输入端连接电机，电流检测电路的输出端连接中央处理系统，所述电源连接中央处理系统；
[0006]所述磁通电抗器包括铁芯S、电感线圈主绕组L1、电感线圈控制绕组L2，电感线圈控制绕组L2与电感线圈主绕组LI的绕制方向相反；
[0007]所述斩波电路包括电容Cl、电容C2、电位器RPl和斩波管V，电容Cl的一端连接电阻R2、电容C2、二极管Dl的正极、二极管D2的正极和二极管D6的正极，二极管Dl的负极连接二极管D3的正极和电抗器的控制绕组L2，二极管D2的负极连接二极管D4的正极和电抗器的控制绕组L2的另一端，二极管D3的负极连接电阻R1、电容Cl的另一端、电容C2的另一端、二极管D4的负极、二极管D5的正极和斩波管V的集电极，电阻Rl的另一端连接电容C3和二极管D5的负极，电容C3的另一端连接电阻R3、二极管D6的负极、电位器RP2的固定端和斩波管V的发射极，电阻R3的另一端连接电容C4、电容C5、电位器RPl的固定端、电位器RP2的另一个固定端并接地，电位器RPl的另一个固定端连接电阻R2的另一端，电容C4的另一端连接电位器RPl的滑动端，斩波管V的基极连接单片机。
[0008]作为本实用新型的优选方案:所述中央处理系统是以AT89C51单片机为核心的中央处理单元。
[0009]作为本实用新型的优选方案:所述磁通电抗器的电感线圈主绕组LI和电感线圈控制绕组L2均为分段连续绕制。
[0010]作为本实用新型的优选方案:所述电源为中央处理系统提供5V直流电。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:电路使用单片机作为中央处理系统控制斩波管的通断从而改变磁通电抗器控制绕组的励磁方向，以此产生与主绕组磁通方向相反的补偿磁通来抵消主磁通，达到对电机软启动的目的，而且能够通过电压信号和电流信号对电机采取励磁补偿操作，使系统更加稳定，使得本实用新型系统具有结构简单、控制精准、制作成本低的优点，非常利于推广和使用。
【附图说明】
[0012]图1为基于磁通电抗器的电机软启动系统的结构框图；
[0013]图2为磁通电抗器的结构图；
[0014]图3为斩波电路的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]请参阅图1?3，一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，包括磁通电抗器、斩波电路、电压检测电路、电流检测电路、中央处理系统和电源，所述磁通电抗器分别连接电网、电机和斩波电路，所述斩波电路还连接中央处理系统，所述电压检测电路的输入端连接电网，电压检测电路的输出端连接中央处理系统，所述电流检测电路的输入端连接电机，电流检测电路的输出端连接中央处理系统，所述电源连接中央处理系统；
[0017]所述磁通电抗器包括铁芯S、电感线圈主绕组L1、电感线圈控制绕组L2，电感线圈控制绕组L2与电感线圈主绕组LI的绕制方向相反；
[0018]所述斩波电路包括电容Cl、电容C2、电位器RPl和斩波管V，电容Cl的一端连接电阻R2、电容C2、二极管Dl的正极、二极管D2的正极和二极管D6的正极，二极管Dl的负极连接二极管D3的正极和电抗器的控制绕组L2，二极管D2的负极连接二极管D4的正极和电抗器的控制绕组L2的另一端，二极管D3的负极连接电阻R1、电容Cl的另一端、电容C2的另一端、二极管D4的负极、二极管D5的正极和斩波管V的集电极，电阻Rl的另一端连接电容C3和二极管D5的负极，电容C3的另一端连接电阻R3、二极管D6的负极、电位器RP2的固定端和斩波管V的发射极，电阻R3的另一端连接电容C4、电容C5、电位器RPl的固定端、电位器RP2的另一个固定端并接地，电位器RPl的另一个固定端连接电阻R2的另一端，电容C4的另一端连接电位器RPl的滑动端，斩波管V的基极连接单片机。
[0019]所述中央处理系统是以AT89C51单片机为核心的中央处理单元。
[0020]所述磁通电抗器的电感线圈主绕组LI和电感线圈控制绕组L2均为分段连续绕制。
[0021 ] 所述电源为中央处理系统提供5V直流电。
[0022]本实用新型的工作原理是:磁通电抗器分别连接电网和电机，电网通过磁通电抗器的主绕组LI像电机传输电流，磁通电抗器的的控制绕组L2伴随着主绕组LI产生感应电压和感应电流，感应电压和感应电流通过斩波电路中的由二极管Dl?D4组成的整流桥后变成直流电加在斩波管V上，斩波管V由于接在主控电路中，所以斩波管的导通的截止决定了斩波电路的状态，斩波电路断开时，整流桥中无电流流过，此时磁通电抗器主绕组中的阻抗是它的励磁电抗和漏抗之和，当斩波电路导通时，整流桥中有电流，由于电感线圈控制绕组L2与电感线圈主绕组LI的绕制方向相反，因此励磁电抗求控制绕组L2中有与主绕组LI启动电流相反的交流电流通过，电流大小与主绕组LI中的启动电流成正比，因此铁芯S中产生于主绕组磁通相反的补偿磁通，以此来抵消主磁通，以此实现电机的软启动，其次，系统设置了电流和电压检测电路，对电网中的电压波动和电动机中的电流进行自动跟踪控制，电路使用单片机作为中央处理系统控制斩波管的通断从而改变磁通电抗器控制绕组的励磁方向，以此产生与主绕组磁通方向相反的补偿磁通来抵消主磁通，达到对电机软启动的目的，而且能够通过电压信号和电流信号对电机采取励磁补偿操作，使系统更加稳定。
[0023]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0024]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，包括磁通电抗器、斩波电路、电压检测电路、电流检测电路、中央处理系统和电源；其特征在于，所述磁通电抗器分别连接电网、电机和斩波电路，所述斩波电路还连接中央处理系统，所述电压检测电路的输入端连接电网，电压检测电路的输出端连接中央处理系统，所述电流检测电路的输入端连接电机，电流检测电路的输出端连接中央处理系统，所述电源连接中央处理系统； 所述磁通电抗器包括铁芯S、电感线圈主绕组L1、电感线圈控制绕组L2，电感线圈控制绕组L2与电感线圈主绕组LI的绕制方向相反； 所述斩波电路包括电容Cl、电容C2、电位器RPl和斩波管V，电容Cl的一端连接电阻R2、电容C2、二极管Dl的正极、二极管D2的正极和二极管D6的正极，二极管Dl的负极连接二极管D3的正极和电抗器的控制绕组L2，二极管D2的负极连接二极管D4的正极和电抗器的控制绕组L2的另一端，二极管D3的负极连接电阻R1、电容Cl的另一端、电容C2的另一端、二极管D4的负极、二极管D5的正极和斩波管V的集电极，电阻Rl的另一端连接电容C3和二极管D5的负极，电容C3的另一端连接电阻R3、二极管D6的负极、电位器RP2的固定端和斩波管V的发射极，电阻R3的另一端连接电容C4、电容C5、电位器RPl的固定端、电位器RP2的另一个固定端并接地，电位器RPl的另一个固定端连接电阻R2的另一端，电容C4的另一端连接电位器RPl的滑动端，斩波管V的基极连接单片机。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，其特征在于，所述中央处理系统是以AT89C51单片机为核心的中央处理单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，其特征在于，所述磁通电抗器的电感线圈主绕组LI和电感线圈控制绕组L2均为分段连续绕制。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，其特征在于，所述电源为中央处理系统提供5V直流电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于磁通电抗器的电机软启动系统，包括磁通电抗器、斩波电路、电压检测电路、电流检测电路、中央处理系统和电源。本实用新型系统使用单片机作为中央处理系统控制斩波管的通断从而改变磁通电抗器控制绕组的励磁方向，以此产生与主绕组磁通方向相反的补偿磁通来抵消主磁通，达到对电机软启动的目的，而且能够通过电压信号和电流信号对电机采取励磁补偿操作，使系统更加稳定，使得本实用新型系统具有结构简单、控制精准、制作成本低的优点，非常利于推广和使用。
【IPC分类】H02P1-26
【公开号】CN204290786
【申请号】CN201420833529
【发明人】张帆, 杨强龙, 杨华, 代长春
【申请人】四川中腾能源科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月24日