CN106208817A - 一种超大功率直流幅压电机启动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超大功率直流幅压电机启动系统，包括电枢、对数电压发生器、恒定电流发生器、自适应时序控制器、二极管、电容、电阻、电感、继电器；电源正极分别与二极管阴极、电容和电枢连接，其中二极管阳极与恒定电流发生器的连接，电容另一端分别与电感和电阻连接，电感另一端与二极管阳极连接，电枢另一端分别与电阻、继电器、恒定电流发生器、对数电压发生器连接，继电器一端与自适应时序控制器连接，继电器另一端和自适应时序控制器分别与电源负极连接，本发明采用对数电压发生器、恒定电流发生器、自适应时序控制器，使电机启动的过程中具有启动电流小、转矩大、启动时间短的特点，不仅能够频繁启动，而且减小电机的启动能耗。
Description
技术领域
本发明涉及电机启动装置，具体是一种超大功率直流幅压电机启动系统。
背景技术
直流电机是实现直流电能与机械动能转换的电力机械，通常包含电枢绕组和励磁绕组，励磁绕组产生磁场，电枢绕组产生转矩，具有优良的调速性能和控制特性。大功率直流电机直接全压启动，启动电流将达到额定电流的10～20倍，不但会对电机及拖动的设备产生电气和机械损伤，缩短使用寿命，还会对供电系统产生巨大冲击，更是以蓄电池为核心的船用直流供电系统无法承受的，会危及供电系统的安全，影响系统中的其它用电设备的运行。
超大功率直流幅压电机被广泛应用于蓄电池供电场合，及要求调速性能优良，调速范围大的大型设备的拖动。目前使用的启动方法有二类：第一类是电枢绕组串启动电阻的多段式启动，这类方法存在电压适应能力差、能耗大的问题，当电源电压处于上限时启动电流会达到好超过电机额定电流的2倍，当电源电压处于下限时启动转矩低于电机额定转矩，由于启动能耗大，不能适应频繁启动；第二类是PWM电流控制法，这类方法电枢电流是高频脉动的，会产生干扰和转矩波动，为了在整个电源电压范围内产生足够的启动转矩，启动电流也将达到额定电流的1.5倍。
发明内容
本发明提供的一种超大功率直流幅压电机启动系统，解决了超大功率幅压电机在启动时，启动电流大、转矩大、时间长和消耗电能多的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种超大功率直流幅压电机启动系统，包括电枢、对数电压发生器、恒定电流发生器、自适应时序控制器、二极管D1、电容C1、电阻R1、电感L1、继电器J1；
电源的正极分别与所述二极管D1阴极、电容C1一端和电枢一端连接，其中所述二极管D1阳极与所述恒定电流发生器的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述电感L1和所述电阻R1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述二极管D1阳极连接，所述电枢的另一端分别与所述电阻R1的另一端、继电器J1的一端、自适应时序控制器、恒定电流发生器连接，所述继电器J1的另一端与所述自适应时序控制器连接，所述继电器J1的第三端和所述自适应时序控制器分别与电源的负极连接。
进一步地，所述对数电压发生器，用于为电机提供随时间呈对数衰减的励磁电压；所述恒定电流发生器，具有为电枢提供电流的作用；所述自适应时序控制器，用于将启动状态切换到运行状态的装置。
进一步地，所述产生的恒定电流一路通过所述二极管D1的阳极，另一路依次通过所述电感L1、电阻R1为电枢提供电流。
进一步地，随着电机转速的不断提高，应励磁绕组中的电压不断减小，A点电位不断下降，电机的功率也不断的下降，导致电机的转矩上升。
进一步地，当电机转速达到设定值时，所述继电器J1进行动作，由断开状态变为闭合状态，此时所述自适应时序控制器进行工作，控制电机启动停止。
本发明的有益效果：本发明采用对数电压发生器、恒定电流发生器和自适应时序控制器，并通过二极管对恒定电流进行分流，使电机启动的过程中具有启动电流小、转矩大、启动时间短的特点，不仅能够能够频繁启动，而且减小电机的启动能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种超大功率直流幅压电机启动系统结构示意图。
具体实施方式
一种超大功率直流幅压电机启动系统，如图1所示，包括电枢1、对数电压发生器2、恒定电流发生器3、自适应时序控制器4、二极管D1、电容C1、电阻R1、电感L1、继电器J1；
电源的正极分别与二极管D1阴极、电容C1一端和电枢1一端连接，其中二极管D1阳极与装置2的一端连接，电容C1的另一端分别与电感L1和电阻R1的一端连接，电感L1的另一端与二极管D1阳极连接，电枢1的另一端分别与电阻R1的另一端、继电器J1的一端、自适应时序控制器4、恒定电流发生器3连接，继电器J1的另一端与自适应时序控制器4连接，继电器J1的第三端和自适应时序控制器4分别与电源的负极连接。
对数电压发生器2，用于为电机提供随时间呈对数衰减的励磁电压；恒定电流发生器3，具有为电枢1提供电流的作用；自适应时序控制器4，用于将启动状态切换到运行状态的装置。
电枢1包括电枢铁心和电枢绕组，其中电枢绕组是直流电机的电路部分，也是感生电势、产生电磁转矩进行机电能量转换的部分，电枢铁心既是主磁路的一部分又是电枢绕组的支撑部件。
启动对数电压发生器2，对应励磁绕组中的电压随时间呈对数衰减，接着恒定电流发生器3进行工作，恒定电流发生器3产生的恒定电流一路通过二极管D1的阳极，另一路通过电感L1、电阻R1为电枢1提供电流，二极管D1对恒定电流发生器3产生的恒定电流进行分流，从而电枢1中的电流小于恒定电流发生器3提供的恒定电流。
随着电机转速不断提高，应励磁绕组中的电压不断减小，A点电位不断下降，电机的功率也不断的下降，从而电机的转矩上升，当电机转速达到设定值时，继电器J1进行动作，由断开状态变为闭合状态，此时自适应时序控制器4进行工作，控制电机启动停止。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种超大功率直流幅压电机启动系统，其特征在于：包括电枢(1)、对数电压发生器(2)、恒定电流发生器(3)、自适应时序控制器(4)、二极管D1、电容C1、电阻R1、电感L1、继电器J1；
电源的正极分别与所述二极管D1阴极、电容C1一端和电枢1一端连接，其中所述二极管D1阳极与所述恒定电流发生器(3)的一端连接，所述电容C1的另一端分别与所述电感L1和所述电阻R1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述二极管D1阳极连接，所述电枢(1)的另一端分别与所述电阻R1的另一端、继电器J1的一端、自适应时序控制器(4)、恒定电流发生器(3)连接，所述继电器J1的另一端与所述自适应时序控制器(4)连接，所述继电器J1的第三端和所述自适应时序控制器(4)分别与电源的负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种超大功率直流幅压电机启动系统，其特征在于：所述对数电压发生器(2)，用于为电机提供随时间呈对数衰减的励磁电压；所述恒定电流发生器(3)，具有为电枢(1)提供电流的作用；所述自适应时序控制器4，用于将启动状态切换到运行状态的装置。
3.根据权利要求1所述的一种超大功率直流幅压电机启动系统，其特征在于：所述恒定电流发生器3产生的恒定电流一路通过所述二极管D1的阳极，另一路依次通过所述电感L1、电阻R1为电枢(1)提供电流。
4.根据权利要求1所述的一种超大功率直流幅压电机启动系统，其特征在于：随着电机转速的不断提高，应励磁绕组中的电压不断减小，A点电位不断下降，电机的功率也不断的下降，导致电机的转矩上升。
5.根据权利要求1所述的一种超大功率直流幅压电机启动系统，其特征在于：当电机转速达到设定值时，所述继电器J1进行动作，由断开状态变为闭合状态，此时所述自适应时序控制器(4)进行工作，控制电机启动停止。
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