[发明专利]一种直流油泵电机软启动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流油泵电机软启动的控制装置。

背景技术

目前火力发电厂、大型化工厂及造纸厂等大型工厂中广泛应用直流电机作为应急冷却及直流润滑油泵的拖动系统，直流电机传统的启动方式是电枢回路串接电阻启动，该启动方式启动时在直流电动机电枢回路中串入启动电阻，以限制启动电流，启动电阻为一组三个电阻串接的可变电阻，在开始启动时，电枢回路接入电源，串入全部电阻，以尽量降低启动电流，随后以固定时间及时逐级短接三个电阻，直到电机正常启动。这种启动方式的应用在电力生产中非常普遍，其暴露出的缺陷及隐患也是非常多的，大致有如下几项：

1.它不能彻底解决直流电动机启动过程中冲击电流大的问题，启动过程中直流电机的启动电流依旧大于其额定电流数倍，仍有可能因启动电流过大而引起电机加速损坏。

2.控制原理落后，方式复杂，环节过多，故障率极高，维护工作量很大。这种启动方式需由几个大容量的直流接触器和中间继电器、时间继电器组成，由于元件较多，故障率极高，柜体内非常拥挤，检修维护极不方便。

3.启动过程中，任何一级电阻不切换，即导致直流电动机不能正常运行，电阻发热严重，电机过载。

4.启动过程中，启动电流仍旧较大，使蓄电池受到电流冲击，输出电压降低，如果有任一级电阻不切换，则恶化蓄电池的运行工况，对电气二次回路的正常工作造成威胁，比如事故情况下有关开关拒跳闸，使事故扩大。

5.在停泵过程中，直流电机的反电动势，通过直流接触器断开时的电弧瞬时加入直流系统，导致直流系统电压大幅波动，严重时电压波动幅度大于100V，对电气二次回路的正常工作造成极大威胁，如现场运行中的开关无故偷跳的现象，就是由此引起。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种直流油泵电机软启动控制装置，在启动过程中没有额外的功率损耗，减小了对直流电网的冲击，既起到节能的目的又不会影响其他直流设备正常工作。

为达上述目的，本发明采用了如下技术方案：

主回路电源和控制电源由蓄电池组或相应直流源提供，分别由主空开QF1和控制回路空开QF2控制，主回路电源提供软启动装置的主电源和励磁电源，控制电源提供控制部分所需的电源，直流滤波单元用来滤除启动时的尖峰脉冲电压，励磁检测单元用来检测励磁电流并将其传送到微处理器单元进行判断与控制。

在主起动部分中，滤波单元为软启动装置的二次滤波部分，为电机启动单元的主功率模块提供保护。电机启动单元包括主功率模块(IGBT)及其PWM控制单元，由PWM控制单元控制主功率模块的导通或关断。电机旁路单元在电机启动单元启动完毕后进行旁路，也可在启动单元故障后进行应急启动。

在主控制部分中，微处理器单元用于对电机软启动装置的工作状态进行判断并发出控制指令。故障自诊断单元用于对电机软启动装置工作状态进行采集处理，并将其传送给微处理器单元。远传单元采集设备的电流信号并传送给上位机，远方操作单元可以接受DCS远控开、关机信号，并对设备的工作状态进行远程指示，本地操作单元提供本地控制命令及工作状态指示。显示记录单元可通过触摸屏等手段实现工作状态、故障状态的显示记录功能。通讯单元可以通过profibus或modbus协议实现组网控制。

本发明还可采用以下技术方案进一步实现：

所述主电源为110V或220V直流电；

本直流软启动控制器的显示面板根据设备内设置的各类故障报警和功能转换设置采用不同的按钮和声光报警系统；

所述控制电源为开关电源模块或DC/DC电源模块，转换输出电压为+24V、±15V和±12V；

故障自诊断单元所需的判断信号通过电压电流信号采样模块采集，电压电流信号采样模块为霍尔元件及相应辅助电路；

通过上述的技术方案，本发明具备如下技术效果：

1、直流油泵电机软启动装置使电机启动过程中电流从零到额定值的变化时间可控，无电流突变及震荡现象，对直流母线无污染，对蓄电池和电机无大电流冲击；

2、直流油泵电机软启动装置在电机启动过程中没有额外的功率损耗，达到了节能目的。

附图说明

图1为本发明电源设备直流油泵电机软启动装置内部结构示意图；

图2为本发明电源设备直流油泵电机软启动装置直流滤波单元自启动电路示意图；

图3为本发明电源设备直流油泵电机软启动装置电机启动单元原理图；

图4为本发明电源设备直流油泵电机软启动装置微处理器单元示意图；