專利名稱：中高壓大功率交流電動機的磁控軟起動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種中高壓大功率交流電動機的磁控軟起動器。確切的說是高壓大功率交流電動機軟起動器的一種創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
大功率交流電動機直接起動即全壓起動時起動電流大，一般是額定電流的5--8倍，在配電系統(tǒng)產(chǎn)生較大壓降，影響同母線的其它用電設(shè)備的運行，例如跳閘，精密儀器的不能運行，被加工產(chǎn)品的質(zhì)量下降等。過大的起動轉(zhuǎn)矩還會對電機及傳動機械產(chǎn)生巨大的沖擊，加速電機的老化及機械的損壞。因此，一般大功率電動機需要采用降壓起動方法減小起動電流。
傳統(tǒng)的降壓方法如自耦降壓起動和Y/Δ起動，設(shè)備簡單，維護方便，但屬于有級降壓，不能兼顧電力系統(tǒng)要求和負載變化的需要。軟啟動裝置可以實現(xiàn)無級連續(xù)降壓，能根據(jù)電力系統(tǒng)要求和負載變化的需要任意設(shè)定起動電壓初值、起動電流上限和起動時間長短。因此電動機起動時，可以控制電動機電壓由零緩慢升至全壓，而電動機的轉(zhuǎn)速也由零升至額定轉(zhuǎn)速。在停機時，同樣可使電動機由全壓逐漸為零，即實現(xiàn)電動機的起動和軟停止。軟起動器同時還兼有如短路、過載、缺相、起動超時、欠電壓、系統(tǒng)異常等若干保護功能。
目前較流行的軟起動裝置為晶閘管軟起動器，這類軟啟動器是由微處理控制器和晶閘管電子開關(guān)元件組成。由微處理控制器發(fā)出觸發(fā)脈沖加到晶閘管的觸發(fā)極上。控制晶閘管的導(dǎo)通角，使電動機電壓得到控制。晶閘管軟起動器有以下不足一是產(chǎn)生電流諧波，對電力系統(tǒng)產(chǎn)生污染；二是價格高。三是晶閘管的承受電壓和通過電流能力受到的制造水平的限制，高壓大功率電動機起動裝置必須用多個晶閘管串并聯(lián)實現(xiàn)，技術(shù)復(fù)雜，使可靠性降低。四是對繞線式電動機無能為力。所以其推廣應(yīng)用受到一定的限制，目前只應(yīng)用于低壓、中小功率電動機起動。
對中高壓大功率(1KV～10KV、200KW～2000KW)電動機的起動，以往采用的液阻式軟起動器是用控制極板距離來調(diào)整液態(tài)電阻的方法實現(xiàn)軟起動的。這種起動器具有便于控制和成本低的優(yōu)點，但存在著占地大、維護困難的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種中高壓大功率交流電動機的磁控軟起動器，該磁控軟起動器的優(yōu)點是限流軟起動，且能做到軟停止線路簡單、運行可靠，維修方便，運行費用低；因為交流主電路和直流控制回路是靠磁路建立聯(lián)系的，相互之間電氣完全隔離，所以安全性好，可靠性高；起動過程中產(chǎn)生諧波較?。辉靸r低廉。
為達到上述目的，本實用新型是通過下述方案加以實施的，由三個雙窗口鐵心制造的磁控電抗器(每相一個)和直流電流控制單元組成的控制三相交流電動機的軟起動器，所述的直流電流控制單元主要是由微計算機控制的晶閘管整流電路組成。其特征在于，磁控電抗器的三相直流線圈串聯(lián)在一起，接于直流電流控制單元。三相交流線圈分別串接于三相電源與電動機的三相定子繞組之間，每相交流線圈上并聯(lián)一個接觸器的常開觸點。


圖1為用于磁控三相交流電動機軟起動器的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
圖2為用于磁控三相交流電動機軟起動器的雙窗口鐵心的磁控電抗器結(jié)構(gòu)圖。
圖中1為A相磁控電抗器，2為B相磁控電抗器，3為C相磁控電抗器，4直流電流控制單元，5為三相交流電動機，6為雙窗口鐵心，7為交流線圈 8為直流線圈。
具體實施方式
磁控軟起動器是利用可控飽和電抗器的原理，對電動機起動過程中電壓進行無級平滑的調(diào)壓。
可控飽和電抗器的工作原理是利用鐵磁材料的飽和特性，以較小的直流功率來控制較大的交流負載。鐵心上裝有兩個線圈，W～為交流線圈(工作線圈)，W_為直流線圈(控制線圈)，鐵芯中的合成磁通Φ是由交流電流I～和直流電流I_共同產(chǎn)生的。設(shè)交流電壓U~的數(shù)值不變，沒有直流電流I-時，鐵芯中的磁通按正弦規(guī)律變化，磁通不飽和，交流線圈的電抗值較大，負載Z上交流電流I~受到限制。當(dāng)在直流線圈中通入直流電流I-時，鐵芯中的合成磁通增大使導(dǎo)磁率下降。飽和電抗器的電抗值減小，交流電流I~增大。因此，可以通過在一定范圍內(nèi)改變直流電流I-的數(shù)值，就可以得到不同的電抗值，達到控制交流電流I~和負載電壓的目的。
利用上述原理制成的三相交流電動機軟起動器電路結(jié)構(gòu)圖如圖一所示。
直流電流控制單元為微計算機控制的晶閘管整流電路，用來控制直流電流以及電抗值的變化。三個相同的飽和電抗器每相接一個。
為了避免交流磁通在直流線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，飽和電抗器采用了雙窗口鐵心結(jié)構(gòu)，如圖2所示，交流線圈W~是由兩個相同的分線圈同極性并聯(lián)而成；W-是直流線圈。
為了減小損耗，電動機起動后進入正常運行時，使接觸器的觸點K1、K2、K3為閉合狀態(tài)，將電抗器的交流線圈短路。
權(quán)利要求1.一種中高壓大功率交流電動機的磁控軟起動器，該起動器是由三個雙窗口鐵心制造的磁控電抗器和直流電流控制單元組成的，所述的直流電流控制單元主要是由微計算機控制的晶閘管整流電路構(gòu)成，其特征在于磁控電抗器的三相直流線圈串聯(lián)在一起，接于直流電流控制單元；三相交流線圈分別串接于三相電源與電動機的三相定子繞組之間，每相交流線圈上并聯(lián)一個接觸器的常開觸點。
專利摘要本實用新型公開了一種中高壓大功率交流電動機的磁控軟起動器。該起動器是由三個雙窗口鐵心制造的磁控電抗器和直流電流控制單元組成的，所述的直流電流控制單元主要是由微計算機控制的晶閘管整流電路構(gòu)成，其特征在于，磁控電抗器的三相直流線圈串聯(lián)在一起，接于直流電流控制單元；三相交流線圈分別串接于三相電源與電動機的三相定子繞組之間，每相交流線圈上并聯(lián)一個接觸器的常開觸點。本實用新型的優(yōu)點在于限流軟起動，且能做到軟停止；線路簡單、運行可靠，維修方便，運行費用低；因為交流主電路和直流控制回路是靠磁路建立聯(lián)系的，相互之間電氣完全隔離，所以安全性好，可靠性高；起動過程中產(chǎn)生諧波較小；造價低廉。
文檔編號H02P1/28GK2563831SQ0228202
公開日2003年7月30日 申請日期2002年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者賈貴璽 申請人:天津大學(xué)