[发明专利]一种多绕组电磁机构接触器的软起动控制方法

说明书

本发明涉及一种多绕组电磁机构接触器的软起动控制方法。针对大容量接触器的多绕组电磁系统，配合PWM技术对每个绕组的电流进行闭环斩波控制；在起动过程中为避免涌流采用软起动控制方法，实现多绕组电磁机构的分时交错激磁，使每个时刻仅有一个绕组接入电源端，多个绕组依次轮流接入。本发明方法既可以获得较大的起动激磁安匝，同时也降低了接触器的起动涌流，提高了工作可靠性。

技术领域

本发明涉及一种多绕组电磁机构接触器的软起动控制方法。

背景技术

国家推出振兴装备制造业政策以来，我国的矿山、冶金、起重等重型装备行业快速发展，装备制造能力得到大幅提升，而加工设备的大型化对配套电器产品的容量要求也越来越高，接触器作为工业生产中常用的低压控制电器，对其大容量产品的需求更是紧迫。大容量接触器多用在煤炭、矿业、冶金、变频、机车、船舶及新能源发电等重型装备领域中，控制着重要的大容量电路的频繁通断。在大容量接触器的设计中，触头通断容量的增大决定了触头初压力、终压力、开距及超程的增大，进而决定了反力特性的增大，因此大容量接触器需要配套的电磁机构能够产生足够大的起动安匝，进而产生足够的电磁吸力，以克服弹簧反力，实现接触器的通断操作。

本发明针对大容量接触器高起动安匝问题，提出了一种多绕组的电磁系统，配合PWM电流闭环控制技术，利用多绕组线圈的强电感作用达到线圈电流变换的作用。多绕组电磁系统每个绕组若同时激磁，会快速的建立激磁安匝，迅速产生足够的电磁吸力，但也会产生较大的激磁涌流，影响配电系统的可靠性。针对这一问题，提出了一种软起动控制方法：在大容量接触器的起动过程中，多绕组电磁机构的每个绕组分时交错激磁，即每个时刻仅有一个绕组接入电源端，多个绕组依次轮流接入，这一方法既可以获得较大的起动激磁安匝，同时也降低了接触器的起动涌流，提高了工作可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多绕组电磁机构接触器的软起动控制方法，针对大容量接触器的多绕组电磁系统，配合PWM技术对每个绕组的电流进行闭环斩波控制；在起动过程中为避免涌流采用软起动控制方法，实现多绕组电磁机构的分时交错激磁，使每个时刻仅有一个绕组接入电源端，多个绕组依次轮流接入，本发明方法既可以获得较大的起动激磁安匝，同时也降低了接触器的起动涌流，提高了工作可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多绕组电磁机构接触器的软起动控制方法，提供一多绕组电磁系统，包括静铁心、N个绕制在所述静铁心上的绕组，每个绕组m匝，每个绕组的激励输入端口分别连接对应的电磁机构驱动电路，每一电磁机构驱动电路分别经相应的隔离驱动电路与一嵌入式控制系统连接，每个绕组还分别经相应的电流传感器与嵌入式控制系统连接，嵌入式控制系统通过电磁机构驱动电路的PWM控制来调节每个绕组的电流，进而控制等效总激磁安匝；所述电磁机构驱动电路包括第一电力电子开关、第二电力电子开关、第一二极管、第二二极管，第一电力电子开关一端与电源正极、第二二极管阴极连接，第一电力电子开关另一端与绕组的激励输入端口正极、第一二极管的阴极连接，第二电力电子开关的一端与第二二极管的阳极、绕组的激励输入端口负极，第二电力电子开关的另一端与第一二极管的阳极、电源负极连接，第一电力电子开关的控制端、第二电力电子开关的另一端分别与隔离驱动电路的第一输出端、第二输出端连接；该方法具体实现如下：

多绕组电流闭环控制过程：交/直流输入电源经整流滤波后变为平稳的直流电压，分别施加到N个电磁机构驱动电路上，而后N个电磁机构驱动电路输出的驱动电压分别通过N个绕组的激励输入端口施加到N个绕组上；嵌入式控制系统经由N个电流传感器分别检测到N个绕组的绕组电流，而后分别与参考电流进行比较计算得到误差信号，而后根据误差信号来调节输出至隔离驱动电路的PWM信号，PWM信号经隔离驱动电路隔离放大后，输出开关驱动信号至各电磁机构驱动电路，并最终控制施加在各绕组两端高频方波电压的导通周期数及占空比，从而实现多绕组的电流闭环控制；