低压电动机软起动装置控制器设计方案.docx

建筑资朴下友就在IU司低压电动机软起动装置限制器设计方案I功能概述依据所设定的软起动或软停止方式及参数，限制品闸管的触发角度变更，变更电动机进线电压，实现电动机的软起动或软停止。同时全程监测电动机电流，实现对电动机的多种爱护。2组成框图状态、故障指示3功能模块限制器按功能可以分为四个模块，分别分析如下：3.1 调整单元工作方式分为四种：斜坡电压起动、恒流起动、硬停止、软停止。通过对限潦倍数的设定来实现起动方式的选择：限流倍数为0,为斜坡电压起动；限流倍数大于0,为恒流起动。通过对停止时间的设定来实现停止方式的选择：停止时间为0,为硬停Ih:停止时间大于(),为软停止。3.1.1 斜坡电压起动a.检测到起动信号，且旁路接触器断开，参数限流倍数设置为0：b.由设定的起始电压计算出触发角度，发出晶闸管触发脉冲，熄“停止”指示灯，亮“起动”指示灯：c.按设定的起动时间，逐步移动触发角度，增大电机电压：<1.晶闸管触发角达到0度，即电机电压达到全压，起动完成触点闭合，使座就安料下衣就在筑,网旁路接触器闭合；e检测到旁路接触器闭合信号，停止发触发信号，晶闸管全部关断，熄“起动”指示灯，亮“运行”指示灯，起动完成>3.1.2 恒流起动a.检测到起动信号，且旁路接触器断开，参数限流倍数设置大于0：b.由设定的起始电压计.算出触发角度，发出晶侧管触发脉冲，熄“停止”指示灯，亮“起动”指示灯：c.电机电流未达到限制值时，按程序内置的较大斜率，逐步移动触发角度，增大电机电压：<1.电机电流达到或大于限制值时，依据电流反馈对触发角度进行比例-枳分调整，以保持电机电潦稔定在限制值：c.晶闸管触发角达到。度，即电机电压达到全压，起动完成触点闭合，使旁路接触器闭合：f.检测到旁路接触器闭合信号，停止发触发信号，晶闸管全部关断，熄“起动”指示灯，亮“运行”指示灯，起动完成。3.1.3 便停止a.检测到停止信号，I1.旁路接触器闭合，参数停止时间设置为0：b.不发触发信号，晶闸管全部关断：座就安料下衣就在筑,网C.熄“运行”指示灯,闪亮“停止”指示灯;d.起动完成触点断开，使旁路接触器断开：e检测到旁路接触器断开后，亮“停止”指示灯,停止完成.停止t3.1.4 软停止a.检测到停止信号，且旁路接触器闭合，参数停止时间设置不为0：b.按触发角度0度发出触发脉冲，晶闸管全部开通：c.熄“运行”指示灯，闪亮“停止”指示灯：d起动完成触点断开，使旁路接触器断开：e检测到旁路接触器断开后，按设定的府止时间，逐步增大触发角度，减小电机电压；f晶闸管触发角达到150度，即电机电压为0,停止发触发信号，晶闸管3.2 爱护单元（爱护动作参数为留定值）故障爱护分为五种：电流缺相、过流、三相电流不平衡、超时、外部故障。限制落只需采集三相电流信号。3.2.1 电流缺相电流信号一相为。时，延时IS发出故障信号.起动、停止及运行时均有效.3.2.2 过流起动时：限流起动时，电流达到（限流倍数+0.5）Ie并持续3s,即发出故障信号。（斜坡起动时不进行过流爱护.）运行时：电流与持续时间关系如下实际电流1.21.4k1.4-1.61e1.6-1.81c：N-2.01.c222.41c2.42.6!c262.8Ie2.83.01c3.23.4Ie3.43.6k3.63.8IC3.8-4.0IC>41c持续时间2(K19sISsI7sI5sI3sI1.s9s7s5s3sIs0.5s电流达到相应的持续时间后，即发出故障信号。3.2.3三相电流不平衡当随意两相电流差值大于25乐持续】.5s,发出故障信号。起动、停止及运行时均有效。3.2.4 超时起动起先后60s,若旁路接触器没闭合，则触发角减为0,强制晶闸管全开通，起动完成触点闭合，闭合旁路接触器。检测到旁路接触器闭合信号，停止发触发信号,晶间管全部关断,熄“起动”指示灯,亮“运行”指示灯,不发故障信号.起动起先后65s,若仍旧没有检测到旁路接触器闭合信号，则发出故障信号。3.2.5 外部故障接线湍子输入外部故障信号，执行故障爱护.以上发出故障信号后，亮相应的故障指示灯，关闭品闸管，断开旁路接触器，故障输出继电器动作，发出闭合/断开两种信号。故障信号具有保持功能，必需由外部的故障第位信号笑位。33触发单元采集：.相电压的同步信号，将调整单元给出的调整量转换为触发角，产生触发脉冲，功率放大、隔离后牢靠触发晶闸管。三相自动对相序。3.4存储/显示单元通过数码管和梃盘读入各种参数并存储，运行时供应应调推和爱护模块，并实时显示电机电流。通过发光二极管显示装置的运行状态和故障类别。4，入出接口输入输出接口如下表所示，共32个。名称接点数说明供电电源238OVJ8V2A变压器输入晶闸管触发脉冲12六路，不分相序电机电流信号6主同路：相电流互感器输出软起动，软停止起先信号3短接有效；I个公共点起动完成触点2常开触点，完成时闭合；触点容量AC25OV/IOA旁路状态输入2短接表示旁路闭合外部故障输入2短接有效故障输出触点3常开、常闭各一个，1个公共点；触电容ffi：C25OV1O故障复位2短接有效合计：34个接点5指示灯和按博在面板上通过发光二极管便利直观地显示装置的运行状态和故障类型。4位数码管和6个按键完成参数的显示和输入。5.1 状态指示停止（红色，常亮表示电机断电停机，闪亮表示电机软停止过程中）、起动（黄色，亮表示电机软起动过程中）、运行（绿色，亮表示旁路接触器闭合，电机全压运行）。5.2 故障指示缺相、过流、三相不平衡、超时、外部故障，全部为红色。5.3 数码管4位，参数设定时提示输入和显示参数，运行时显示电机电潦。5.4按键共6个，分为上、下、左、右、确定、取消，输入参数用。6掾作界面参数设定共6个：I-电机额定电流、2-电流互感器变比、3-软起动起始电压、4.软起动时间（斜坡电压起动方式有效）、5起动限流倍数（限流起动方式有效）、仪软停止时间。6.1正常模式a,开机座就安料下我就在筑无网h.初始化完成，进入待机状态，显示电机电流IZnC.按“确定”进入参数设置d.按“上二“下”选择须要修改参数C.按“确定”进入修改，可修改位闪耀g按“左”、“右”选择位Biimi按“上”、“卜修改数值印IgDh.按“确定”确认修改，返回3.状态mrEO：或按“取消”放弃修改,返回3.状态ITIFIdi重纪4.8.,直至完成修改j按“取消”返回待机状态，显示电机电流TDk.正常工作时实时显示电机电流调试模式调试模式供限制板测试或整机现场调试用，功能为臼动/手动调整触发角度,触发晶闸管。自幼方式卜.，触发角度从150度移至O度，再从0度移至150度,重复,来回周期30秒。手动方式下，从限制面板手动调整触发角度.a.开机b.初始化完成，进入待机状态，显示电机电流mmC.按“取消”进入调试模式thd.按“上”、“下”选择调试方式（1为自动/2为手动）按“确定”起先调试过程,显示触发免度座就安料下衣就在筑,网TT-t.自动方式下，触发角度自动变更：手动方式下，按“左”、“右”减小或g-加大角度EDEH按“取消“退出调试过程BHT一h.重兔4.7.,直至完成调试按“取消”返回待机状态，显示电机电流111163故障模式发生与限制板仃关的故障时.操作界面会仃相应的显示,详见节。7牢靠性设计限制板的牢靠工作与否，干脆关系到软起动装置的牢拈性，进而影响用户电动机系统的正常工作因此针对限制板进行高牢靠性设计非常必耍.7.1 牢靠性设计目标依据用户的要求，限制板牢苑工作寿命需达5年以上。7.2 牢靠性设计条件低压软起动装置一般安装在生产企业现场，限制板工作在高电压、大电流、强电蹂干扰电气条件下。因此限制板车靠性设计需有针对性地实行绝缘、隔离、绢措、抗干扰等措施，确保限制板正常工作。7.3 牢靠性设计针对限制板的工作环境，牢靠性设计应从元器件的选取、限制电路的设计和发生故障后的爱护三方面进行。7.3.1 元器件限制板工作在生产企业现场，环境条件较为恶劣，因此限制板的元器件均选用工业级，工作温度一般为-40-+85C,足以满意大多数工作现场的环境条件。7.3.2 电路设计（1）输入输出接口的隔离输入输出接口除“起动伸止起先信号'、”旁踹状态输入”、“外部故障输入”、“故障更位”四个接口外，均通过光耦、电流互感器、脉冲变压器或继电港与主电路隔岗.确保无高电压强电流出入.上述四个接口采集的是通/断的开关信号,由外部电路进行隔离.（2）故障模式分析分析限制板工作中可能HI现的故障，进行针对性设计。序号故障模式故嫄后果严峻程度发朝气率检测方法故障缘由爱护措施备注I旁路接触器限制信号误动起动过程中，接触器提前闭合，电动机电流上升：停止过程中，接触器闭合,电动机电新运行：运行过程中，接触器断开,电动机硬停止，很小无电磁干扰单片机分两路分别发出接触器限制信号，两路信号相同才能限制接触器:限制信号加浊波,防止尖峰干扰：运行过程中.由“运行”指示灯信号锁定接触器状态.确保运行过程中电动机不断电。2品闸管触发肱冲丢失间或去失、电动机三相稍微、短和不平衡梢做小无电磁干扰无长期丢失，电动机三机严峻不平在严峻微小六路触发脓冲硬件损坏限制板检测到三和不平衡故W1.进行爱护动指示灯作，发出故障信号.3存储的限制参数错误限制过程不正确中等很小4.板上电自检电磁干扰参数分开得份存储.通过比较上下限自检纠错。微小硬件损坏限制板般测到电动机故障，选行密护动作,发出故障信号.4限制程序跑飞限制板失效,电动机突然断电严岐很小无电磁干扰硬件看门狗.程序跑E后招单片机复位。硬件损坏无5电流信号采集故障限流起动时,电动机加全压或过流爱护；运行时,发生缺相或过流爱护.<,微小但流就示保持为O或999硬件损坏对电流信9采集电路进行限福爱护：限制板检测到故障，进行爱护动作，发出故障佶号。6故障输出误动外接的故障处理设备动作很小无电磁干扰单片机伯号与故漳指示灯信号两路同时限制输出:限制信号加游波，防止尖峰干扰.7外部故障输入误动限制板进行爱护动作，发出故障信号'1很小无电谶干扰输入侑号加海波，防止尖峰干扰。8故障次位误动起动、停止过程中，电动机突然断电中等很小