本發明涉及一種直流電機啟動裝置，適用于直流電機啟動類的產品中，屬于機電控制技術領域。

背景技術：

直流電機由于其優越的調速性能，在各行各業都有大量應用，是一種比較常見的電機。但在啟動過程中，直流電機的電樞電流較大，嚴重影響電機以及供電設備的安全，因此需要采用一定的方法來限制電流。常用的啟動方式有降壓啟動和串電阻啟動等。

傳統的直流電機串電阻啟動方式中，通常采用時間繼電器的方式來實現限流電阻的投退。但是，這種方式存在繼電器動作時間不精確、撥碼容易設置錯誤等問題。

技術實現要素：

本發明要解決的是直流電機啟動時，繼電器動作時間不精確、撥碼容易設置錯誤的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供一種直流電機啟動裝置，其特征在于：包括依次串聯的限流電阻R02、限流電阻R03、直流電機電樞繞組，該串聯支路整體與直流電機勵磁線圈并聯形成并聯電路，并聯電路兩端通過主開關K01連接輸入正極和負極；主開關K02與限流電阻R02并聯，主開關K03與限流電阻R03并聯；

用于測量輸入正極和負極之間電壓Ur的電壓測量單元，用于測量直流電機電流Ir的電流測量單元，主開關K01、K02、K03驅動及狀態反饋單元均與ARM處理器連接。

優選地，所述ARM處理器通過數字量輸入模塊DI、MODBUS接口或工業以太網接口連接啟動命令輸入端。

優選地，還包括用于顯示電壓Ur、電流Ir及主開關K01、K02、K03狀態的顯示單元，顯示單元連接所述ARM處理器。

更優選地，所述顯示單元為LCD顯示屏。

優選地，所述ARM處理器實時檢測外部啟動命令輸入信號，當有啟動命令時，根據預設的延時時間T1延時吸合主開關K01，此時，勵磁線圈L帶電，電樞繞組M經過電阻R01和電阻R02帶電，直流電機逐漸升速；然后ARM處理器再分別根據預設的延時時間T2、T3延時吸合主開關K02、K03，逐漸切除限流電阻R02和R03，使電機轉速升至額定值，完成整個電機的限流啟動。

更優選地，所述ARM處理器采集電壓Ur、電流Ir信號以及主開關K01、K02、K03的狀態反饋信號，并通過顯示單元顯示。

相比現有技術，本發明提供的直流電機啟動裝置具有如下有益效果：

1、可以有效限制電樞電流；

2、延時設置準確，動作可靠，操作方便；

3、具有遠方數字量操作接口；

4、支持工業以太網和MODBUS協議。

附圖說明

圖1為本實施例提供的直流電機啟動裝置的原理圖；

圖2為控制部分原理圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

圖1為本實施例提供的直流電機啟動裝置的原理圖，其中K01、K02和K03為主開關，R02、R03為限流電阻，M為直流電機的電樞繞組，L為直流電機的勵磁線圈，Ur和Ir分別表示系統的電壓和電流。

限流電阻R02、限流電阻R03與直流電機的電樞繞組M依次串聯，該串聯支路整體與直流電機的勵磁線圈L并聯，并聯電路兩端通過主開關K01連接電源，Ur為并聯電路輸出電壓，Ir為并聯電路輸出電流；同時，主開關K02與限流電阻R02并聯，主開關K03與限流電阻R03并聯。

結合圖2，控制部分包括ARM處理器，ARM處理器通過數字量輸入模塊DI、MODBUS接口或工業以太網接口連接外部啟動命令輸入端，接收外部啟動命令；ARM處理器通過數字量輸出模塊DO連接主開關K01、K02、K03，驅動各開關動作；ARM處理器還連接電壓Ur測量單元、電流Ir測量單元及主開關K01、K02、K03狀態反饋單元，采集電壓Ur、電流Ir信號以及主開關K01、K02、K03的反饋信號；ARM處理器連接顯示屏，以顯示Ur、Ir的實時檢測值以及各開關的實時狀態。

其基本工作過程為：ARM處理器實時檢測數字量輸入模塊DI或者MODBUS網絡的輸入信號。當有啟動命令時，根據預設的延時時間T1，ARM處理器先輸出一個數字量DO信號吸合主開關K01，此時，勵磁線圈L帶220V直流電，電樞繞組M經過電阻R01和電阻R02帶電，直流電機逐漸升速，然后ARM處理器再分別根據預設的延時時間T2、T3延時吸合主開關K02、K03，逐漸切除限流電阻R02和R03，使轉速快速升至額定值，完成整個電機的限流啟動。同時，ARM處理器采集電壓Ur、電流Ir信號以及主開關K01、K02、K03的反饋信號，在LCD顯示屏上顯示。

裝置的控制芯片采用意法半導體公司生產的STM32系列ARM，主頻72MHz。就地顯示面板采用高可靠性的TFT組態屏，與ARM之間的通信為標準RS232接口。

裝置提供兩種方式的對外通信接口，分別為MODBUS接口和工業以太網接口。其中MODBUS為基于485電平的串口。以太網采用DM9000系列芯片，支持100/10M傳輸速度，裝置作為1個主站供遠方系統訪問。