專利名稱：一種用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交流電動機的起動裝置，特別是一種用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置。
背景技術(shù)：
目前，中高壓交流電動機的軟起動，主要有電力電子固體器件組成的調(diào)壓起動和變頻起動，用的最多的是液阻起動方式(水阻起動)，前者價格昂貴，技術(shù)復(fù)雜，后者污染環(huán)境，體積龐大，不可重復(fù)起動。磁控交流電動機軟起動裝置，是最近兩年才開始研制的產(chǎn)品，具體設(shè)計為主回路采用六個線圈結(jié)構(gòu)，(每一相正反兩個線圈)控制器做的最好的是采用可編程控制器控制，該裝置和電子式相比，具有價格便宜，安全可靠，故障率低，免維護的優(yōu)點；和液阻起動方式比較，有很強的技術(shù)優(yōu)勢，但也存在一些問題，如噪音大，高達80分貝以上，阻抗比有一定的限制，控制精度和自動化程度尚待進一步提高，起動中，尚不能顯示起動曲線。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，提供一種用于電動機的磁可控高壓交流電動機軟起動裝置，該裝置在電動機的起動過程中，具有電流波形好，調(diào)節(jié)阻抗比大，起動平穩(wěn)，控制精確，力矩大，時間短，并可記錄和顯示起動曲線，起動完成后，具有起動曲線回放的功能。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種用于電動機的磁可控高壓交流電動機軟起動裝置，其特征在于，該裝置包括連接在電動機上的磁可控電抗器、電流傳感器和電壓傳感器，磁可控電抗器上有與電源相連的主開關(guān)，磁可控電抗器的原邊繞組并聯(lián)有旁路開關(guān)，付邊的一個繞組連接直流控制線圈，另一個繞組為調(diào)節(jié)飽和特性的調(diào)節(jié)線圈，電流傳感器、電壓傳感器和直流電源分別與一個控制器連接，控制器上設(shè)置有顯示屏和單片機，由單片機自動控制磁可控電抗器的高壓交流軟起動。
本實用新型的其他一些特點是，所述的磁可控電抗器由12個獨立的線圈和6個閉合鐵芯組成，每一相入線端的兩個線圈并聯(lián)后與出線端的兩個并聯(lián)后的線圈串聯(lián)。
所述的電抗器所有線圈經(jīng)絕緣樹脂澆注成一體。
所述的直流控制線圈將6個閉合鐵芯柱全部交連。
所述的電流傳感器和電壓傳感器采用電子式電流傳感器和電壓傳感器。
所述的閉合鐵芯采用疊片式硅鋼片制成。
本實用新型的自動控制磁可控電抗器的高壓交流軟起動裝置，與現(xiàn)有的磁飽和電抗器裝置相比，具有如下特點通過單片機為核心組成的控制器，具有一定的智能功能。通過線圈的并聯(lián)串聯(lián)，可以得到大的調(diào)節(jié)阻抗比，有利于電機平穩(wěn)起動。線圈經(jīng)絕緣樹脂澆注成一體，剛性好，閉合鐵芯采用疊片加螺栓緊固辦法，使電抗器在起動過程中噪音小、結(jié)構(gòu)緊固。
交流線圈產(chǎn)生的磁通不在直流線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，而直流線圈在交流線圈產(chǎn)生的磁通，分別與兩個交流線圈產(chǎn)生的磁通，一個相加，一個相減?？蓽p少動過程中電機電流中的諧波量。
在起動過程中，它不但可以按照事先設(shè)置的要求控制起動過程，而且可以在起動過程中，能在控制器的液晶顯示器上顯示起動電流變化曲線。起動完成后，自動貯存，以后可以進行曲線回放。該控制器還能自動檢查起動前后開關(guān)(包括主開關(guān))和電抗器的狀態(tài)。
本裝置的直流電流采用電機三相電流全波整流加濾波得到。不需另接電源，而且直流質(zhì)量較好。


圖1是本實用新型的自動控制磁可控電抗器的高壓交流軟起動裝置原理圖；圖2是磁可控電抗器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是每一相的接線圖。
圖中的標號分別為DX、磁可控電抗器，DC、直流電源，D2、旁路開關(guān)，BX、調(diào)節(jié)飽和特性線圈，KQ、以單片機為核心的控制器，CT、電流傳感器，PT、電壓傳感器，D1、主開關(guān)，M、電動機。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明具體實施方式
如圖1所示本實用新型的自動控制磁可控電抗器的高壓交流軟起動裝置由連接在電動機M上的磁可控電抗器DX、電流傳感器CT和電壓傳感器PT，磁可控電抗器DX上有與電源相連的主開關(guān)D1，磁可控電抗器的原邊繞組并聯(lián)有旁路開關(guān)D2，付邊的一個繞組連接直流控制線圈DC，另一個繞組為調(diào)節(jié)飽和特性的調(diào)節(jié)線圈BX，電流傳感器CT、電壓傳感器PT和直流電源DC分別與一個控制器KQ連接，該控制器KQ設(shè)置有顯示屏和單片機，由單片機自動控制磁可控電抗器DX的高壓交流軟起動。并能在控制器KQ的顯示屏上顯示，起動成功后，可進行曲線回放，以便分析電動機的起動性能。
磁可控電抗器由12個獨立的線圈和6個閉合鐵芯組成，每一相入線端的兩個線圈并聯(lián)后與出線端的兩個并聯(lián)后的線圈串聯(lián)。
磁可控電抗器所有線圈經(jīng)絕緣樹脂澆注成一體。
直流控制線圈將6個閉合鐵芯柱全部交連。
電流傳感器CT和電壓傳感器PT采用電子式傳感器。
閉合鐵芯采用疊片式硅鋼片制成。
電動機起動時，可以在控制器KQ的功能鍵上，預(yù)先設(shè)置起動要求，然后合上主開關(guān)D1，起動開始，控制器KQ內(nèi)的單片機按照設(shè)置的要求，根據(jù)電流傳感器CT、電壓傳感器PT反饋回來的信息，發(fā)出控制指令，來控制直流控制線圈DC內(nèi)直流勵磁電流的大小和上升速度，從而改變磁可控電抗器DX的電抗值變化的大小和速度，按照預(yù)先設(shè)定完成起動過程，起動成功后，給旁路開關(guān)D2發(fā)出指令閉合開關(guān)，使磁可控電抗器DX兩端短路，起動過程結(jié)束。起動前后，控制器KQ能自動檢測主開關(guān)D1、旁路開關(guān)D2、磁可控電抗器DX等狀態(tài)是否正常，如有問題，發(fā)出故障報警信號和說明。
本實用新型的磁可控電抗器DX結(jié)構(gòu)示意如圖2，圖中A、B、C為磁可控電抗器DX的入線端，X、Y、Z為相應(yīng)的出線端。
圖2中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12為12個獨立的線圈，它們分別裝在6個閉合的獨立鐵芯柱上。T1、T2、T3、T4、T5、T6為6個閉合的鐵芯。每一相入線端的兩個線圈并聯(lián)后與出線端的兩個并聯(lián)后的線圈串聯(lián)。圖中DC為直流控制線圈，它將6個鐵芯柱全部交連，如圖中虛線示。調(diào)節(jié)飽和特性的調(diào)節(jié)線圈BX可以向直流控制線圈DC通入直流并進行調(diào)節(jié)，就可以改變鐵芯的飽和度。從而改變電抗值，以達到控制改變起動過程中電機兩端的輸入電壓，使電機平穩(wěn)起動的目的。該磁可控電抗器交流線圈的接線除如圖2中并、串之外。每一相的接線必須如圖3所示的原則進行。
如圖2所示，A端交流線圈和X端的交流線圈匝數(shù)完全相同。接線如圖3所示，可以看出兩個交流線圈產(chǎn)生的磁通，在直流交連的磁路內(nèi)大小相同，方向相反，所以不會在直流線圈中感應(yīng)電勢。由于直流線圈產(chǎn)生的磁通在兩個交流線圈中，一個與交流磁通相減，一個與交流磁通相加，而兩個線圈是串聯(lián)的，所以流經(jīng)交流線圈的電流中，不會產(chǎn)生偶次諧波。經(jīng)實踐測試證明，在電機起動過程中，電流波形是非常理想的。
實際的結(jié)構(gòu)中，每一個線圈經(jīng)絕緣樹脂澆注成為一體后，牢固的安裝在鐵芯柱上，鐵芯為硅鋼片疊片結(jié)構(gòu)，采用螺栓緊固，由支架和控制線圈及調(diào)節(jié)線圈組成為一體，牢固可靠。
裝置的直流電源采用電機三相主回路電源直接組成，三相全波整流電路，采用平波電抗器濾波，電流傳感器CT、電壓傳感器PT采用電子式傳感器。控制器KQ則以單片機為核心，并采用大屏幕液晶顯示器顯示。
磁可控電抗器的12個線圈，采用高阻值金屬線制成，以減少直流勵磁電流，使諧波量進一步下降。并使阻抗比加大，使得起動時噪音大大減小，以6KV630KW樣機為例，實際起動試驗中，采用本裝置成功起動了800KW的電機，其噪音不大于60分貝，單片機自動控制磁可控電抗器DX，不但可顯示起動曲線和曲線回放，而且控制精度更高。
權(quán)利要求1.一種用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置，其特征在于，該裝置包括連接在電動機上的磁可控電抗器、電流傳感器和電壓傳感器，磁可控電抗器上有與電源相連的主開關(guān)，磁可控電抗器的原邊繞組并聯(lián)有旁路開關(guān)，付邊的一個繞組連接直流控制線圈，另一個繞組為調(diào)節(jié)飽和特性的調(diào)節(jié)線圈，電流傳感器、電壓傳感器和直流電源分別與一個控制器連接，控制器上設(shè)置有顯示屏和單片機，由單片機自動控制磁可控電抗器的高壓交流軟起動。
2.如權(quán)利要求1所述的用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置，其特征在于，所述的磁可控電抗器由12個獨立的線圈和6個閉合鐵芯組成，每一相入線端的兩個線圈并聯(lián)后與出線端的兩個并聯(lián)后的線圈串聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置，其特征在于，所述的調(diào)節(jié)線圈由絕緣樹脂澆注成一體。
4.如權(quán)利要求2所述的用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置，其特征在于，所述的直流控制線圈將6個閉合鐵芯柱全部交連。
5.如權(quán)利要求1所述的用于電動機的磁可控高壓交流電動機軟起動裝置，其特征在于，所述的電流傳感器和電壓傳感器均為電子式傳感器。
6.如權(quán)利2所述用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置，其特征在于，所述的閉合鐵芯采用疊片式硅鋼片制成。
專利摘要本實用新型公開了一種用于高壓交流電動機的磁可控軟起動裝置，包括連接在電動機上的磁可控電抗器、電流傳感器和電壓傳感器，磁可控電抗器上有與電源相連的主開關(guān)，磁可控電抗器的原邊繞組并聯(lián)有旁路開關(guān)，付邊的一個繞組連接直流控制線圈，另一個繞組為調(diào)節(jié)飽和特性的調(diào)節(jié)線圈，電流傳感器、電壓傳感器和直流電源分別與一個控制器連接，控制器上設(shè)置有顯示屏和單片機，由單片機自動控制磁可控電抗器的高壓交流軟起動，并能在控制器的顯示屏上顯示，具有電流波形好，調(diào)節(jié)阻抗比大，起動平穩(wěn)，控制精確，力矩大，時間短，并可記錄和顯示起動曲線，起動完成后，具有起動曲線回放的功能。
文檔編號H02P13/00GK2836335SQ20052007973
公開日2006年11月8日 申請日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者張航生, 王張鋒 申請人:張航生, 王張鋒