[发明专利]三相电动机绕组星角软切换全固态控制装置及控制方法

摘要

一种三相电动机绕组星角软切换全固态控制装置及控制方法，属于电机及运动控制技术领域。装置包括检测单元、单片机控制单元、驱动控单元、触发单元、接触器、可控硅、主电路其它元件及接线。检测单元与单片机控制单元相连，为单片机采集和处理电气模拟量信号；单片机控制单元输出命令至驱动单元和触发单元，再分别去控制接触器和可控硅；接触器与可控硅开关串联后与电动机三相绕组相连，构成星型连接和角型连接。控制方法是，单片机控制单元通过检测和计算负载率β来判断星接还是角接，进而给触发单元发信号，控制可控硅按照软切换触发控制策略实现星角软切换，能在短时间内抑制星角切换过程中的电流和转矩冲击。

主权项

一种三相电动机绕组星角软切换全固态控制装置，其特征在于，包括检测单元、单片机控制单元、驱动控单元、触发单元、接触器、可控硅、主电路其它元件及接线；检测单元与单片机单元相连，为单片机采集和处理电气模拟量信号；单片机控制单元输出命令至驱动控制单元，再分别去控制接触器和可控硅；接触器与可控硅开关串联后与电动机三相绕组相连，构成星型连接和角型连接，并控制星接和角接的软切换；主电路其它元件及接线首端连接三相交流电源，接至接触器和可控硅，最后连接电动机绕组，另外还将交流电源变为直流电源给单片机单元和驱动控制单元供电；检测单元：由电压互感器和电流传感器组成，用于实时采集和处理电动机电压和电流信号；驱动单元包含由继电器模块和功率放大元件，用来驱动接触器线圈控制开关的吸合和分断；触发单元包含脉冲发生器件、门电路和功率器件，产生触发脉冲用于控制可控硅开关的导通与关断；接触器由角接接触器KM1和星接接触器KM2构成；可控硅由六对可控硅开关构成，用于角型连接的三对可控硅用SCR1表示，用于星型连接的三对可控硅用SCR2表示；接触器KM1和三对可控硅开关SCR1串联，再与电动机绕组形成内角接，进而通过对SCR1的系列触发控制实现角接软切换；接触器KM2和可控硅开关SCR2串联，再与电动机绕组形成星接，通过对SCR2的系列触发控制实现星接软切换；在接触器线圈和驱动单元的连接电路中，角接接触器KM1和星接接触器KM2之间是互锁的，从而间接实现了SCR1和SCR2的互锁，避免了由于可控硅的误触发而导致主电路相间短路，提高了装置的安全性和可靠性。