專利名稱：一種軟啟動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓無功調(diào)節(jié)技術(shù)，具體來說涉及一種軟啟動(dòng)裝置，屬于高壓電機(jī)軟啟動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電機(jī)直接通電的硬啟動(dòng)方式，會(huì)產(chǎn)生各種危害，因此，從上世紀(jì)50年代初開始，傳 統(tǒng)的自補(bǔ)償器就一直占據(jù)著電機(jī)起動(dòng)裝置領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。到了上世紀(jì)80年代，軟啟動(dòng)器已開始逐步取代了自補(bǔ)償器。早前的軟啟動(dòng)，采用的是電抗器或自耦變壓器方式，如中國專利公告號(hào)CN2152343，公告日1994年I月5日，實(shí)用新型名稱《高壓電動(dòng)機(jī)電抗起動(dòng)器》，其采用三個(gè)電抗器分別串接在三相主回路與高壓電動(dòng)機(jī)之間，起到降壓起動(dòng)的作用。但是，這種方式由于只能選擇電抗器抽頭逐步降低電壓，不能實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)，因此，之后已逐步淡出。另有一種軟啟動(dòng)器亦稱作節(jié)能器，主要采用晶閘管相控調(diào)壓的無功調(diào)節(jié)技術(shù)(TCR)0由于晶閘管耐壓低，必須多只晶閘管串聯(lián)組成晶閘管閥串，才能在高壓電路中使用。而晶閘管串聯(lián)需要解決觸發(fā)一致性、串聯(lián)均壓、高壓耐壓、可靠性等一系列問題，增加了裝置的成本及復(fù)雜性，也降低了裝置的可靠性；同時(shí)晶閘管的通流能力還必須滿足回路最大無功時(shí)的電流要求，使得晶閘管及散熱器的選用成本進(jìn)一步增加，回路電流高次諧波含量大。針對(duì)以上不足，現(xiàn)有采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器接入電源和電機(jī)定子之間。這種啟動(dòng)方式應(yīng)用了可控硅串聯(lián)技術(shù)，通過光纖傳輸控制信號(hào)，控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而控制電機(jī)的啟動(dòng)過程。如中國專利公告號(hào)CN 201674441 U，公告日2010年12月15日，實(shí)用新型名稱《改進(jìn)主電路的電機(jī)軟起動(dòng)器》，其優(yōu)點(diǎn)在于晶閘管具有調(diào)節(jié)快速性好，閉環(huán)控制，控制方式的菜單化等優(yōu)點(diǎn)；而且體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)量小，功能齊全，菜單豐富，啟動(dòng)重復(fù)性好，保護(hù)周全。但是，其缺點(diǎn)在于首先，由于晶閘管的電壓耐受能力在國際上都沒有得到解決，所以，在3 kV以上電壓系統(tǒng)，它的每個(gè)高壓橋臂上都有3 4個(gè)晶閘管串聯(lián)，這樣，同步觸發(fā)是關(guān)鍵技術(shù)，解決不好就會(huì)造成控制失敗；另外晶閘管的耐壓均勻性問題，即它對(duì)每個(gè)晶閘管的一致性有非常高的要求，如果個(gè)別晶閘管參數(shù)發(fā)生變化或性能較差，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的連鎖燒損；三是高壓產(chǎn)品的價(jià)格偏高，因此在國內(nèi)中高壓系統(tǒng)沒有普及?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種是通過在電機(jī)端進(jìn)行電容器補(bǔ)償?shù)姆绞?，來?shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。如中國專利公告號(hào)201515227U，公告日2010年6月23日，實(shí)用新型名稱《電動(dòng)機(jī)電容器補(bǔ)償節(jié)能裝置》，由電力補(bǔ)償電容器、交流接觸器、電流互感器、電流繼電器組成，其從電動(dòng)機(jī)電源輸入端引入三相交流電，分別與交流接觸器三組主觸點(diǎn)輸入端連接，交流接觸器三組主觸點(diǎn)輸出端與電力補(bǔ)償電容器三個(gè)輸入端連接，引入的交流電A相與電流繼電器常開觸點(diǎn)和交流接觸器線圈串聯(lián)，再與引入的C相電源連接，電流互感器兩輸出端與電流繼電器線圈兩端連接，因此，可根據(jù)電流互感器感應(yīng)到的電流大小，補(bǔ)償電容器自動(dòng)接入電路。當(dāng)電機(jī)功率大，所需補(bǔ)償電容器量也大，就將電容器分成幾組，形成不同量的幾個(gè)補(bǔ)償電容器，再依據(jù)電機(jī)起動(dòng)狀況，分別投切。但是，在降壓起動(dòng)中，補(bǔ)償電容器的理想投切時(shí)機(jī)，應(yīng)依據(jù)的是電機(jī)起動(dòng)時(shí)的功率狀況，而現(xiàn)有技術(shù)則僅依據(jù)電流的大小，因此很難把握好補(bǔ)償電容器的切除時(shí)機(jī)。要么補(bǔ)償電容器切除過早，則會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)電流上升，電壓波動(dòng)增大；要么補(bǔ)償電容器切除過晚，則會(huì)導(dǎo)致母線電壓抬升，影響母線下負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，如果超過一定的時(shí)間還會(huì)引起保護(hù)跳閘，影響供電安全。因此，這種單純的電容器補(bǔ)償?shù)能泦?dòng)，存在明顯的不足。鑒于以上電抗器軟啟動(dòng)、電容器補(bǔ)償軟啟動(dòng)、反并聯(lián)晶閘管軟啟動(dòng)三種方式，各自都存在優(yōu)點(diǎn)和不足，要么不能實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)，要么選用大電流晶閘管，成本高，要么補(bǔ)償時(shí)機(jī)難于把握，影響到供電安全，無法滿足當(dāng)今軟啟動(dòng)的需要，亟待解決。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有單純的電抗器軟啟動(dòng)、電容器補(bǔ)償軟啟動(dòng)、反并聯(lián)晶閘管軟啟動(dòng)三種方式，各自都存在的不足，要么不能實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)，要么選用大電流晶閘管，成本高，要么補(bǔ)償時(shí)機(jī)難于把握，影響到供電安全，無法滿足當(dāng)今軟啟動(dòng)的需要，提供一種軟啟動(dòng)裝置，它的簡單，具有各單純軟啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)且無其不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種軟啟動(dòng)裝置，包括電抗器、反并聯(lián)晶閘管、高壓運(yùn)行開關(guān)、高壓起動(dòng)開關(guān)、電容補(bǔ)償器、投切開關(guān)甲、投切開關(guān)乙、電容器乙、電容器甲、觸發(fā)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，所述電抗器的一端串接高壓起動(dòng)開關(guān)，另一端接電動(dòng)機(jī)，所述高壓運(yùn)行開關(guān)一端接高壓電網(wǎng)，另一端接電動(dòng)機(jī)，所述高壓起動(dòng)開關(guān)的另一端接高壓電網(wǎng)，所述的電抗器與反并聯(lián)晶閘管并聯(lián)，所述的電抗器與電容器補(bǔ)償器串聯(lián)。所述的反并聯(lián)晶閘管由正向晶閘管和反向晶閘管組成，反并聯(lián)晶閘管受控于觸發(fā)系統(tǒng)，觸發(fā)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接。所述的電容補(bǔ)償器由投切開關(guān)甲、投切開關(guān)乙、電容器乙、電容器甲組成，投切開關(guān)甲與電容器甲串聯(lián)成一組，投切開關(guān)乙與電容器乙串聯(lián)成另一組，兩組并聯(lián)接地間。所述的高壓運(yùn)行開關(guān)與電抗器、反并聯(lián)晶閘管并聯(lián)后，再與電動(dòng)機(jī)、電容補(bǔ)償器串聯(lián)接地間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于1.由于將電抗器、反并聯(lián)晶閘管以及電容補(bǔ)償器等軟啟動(dòng)形式組合在一起，克服了各單獨(dú)軟啟動(dòng)形式使用存在的不足，達(dá)到能實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)，電流減小，且無需選用大電流晶閘管，成本降低，補(bǔ)償時(shí)機(jī)控制易于把握，做到了供電安全，滿足當(dāng)今軟啟動(dòng)的需要。2.將電抗器、反并聯(lián)晶閘管以及電容補(bǔ)償器等軟啟動(dòng)形式組合在一起，綜合體現(xiàn)出各單獨(dú)軟啟動(dòng)形式的優(yōu)點(diǎn)，使得線損率下降，減少設(shè)計(jì)容量，減少投資，增加電路中有功功率的輸送比例，可提高經(jīng)濟(jì)效益5%以上。

圖I是本實(shí)用新型的示意圖。圖2是本實(shí)用新型的反并聯(lián)晶閘管結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的電容器補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二示意圖。[0018]圖中電抗器1，反并聯(lián)晶閘管2，正向晶閘管21，反向晶閘管22，高壓運(yùn)行開關(guān)3，高壓起動(dòng)開關(guān)4，電容補(bǔ)償器5，投切開關(guān)甲51，投切開關(guān)乙52，電容器乙53，電容器甲54，觸發(fā)系統(tǒng)8，控制系統(tǒng)9，電動(dòng)機(jī)10，高壓電網(wǎng)11。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，但并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。參見圖I本實(shí)用新型的示意圖、圖2和圖3，一種軟啟動(dòng)裝置，包括電抗器I、反并聯(lián)晶閘管2、高壓運(yùn)行開關(guān)3、高壓起動(dòng)開關(guān)4、電容補(bǔ)償器5、投切開關(guān)甲51、投切開關(guān)乙52、電容器乙53、電容器甲54、觸發(fā)系統(tǒng)8、控制系統(tǒng)9，所述電抗器I的一端串接高壓起動(dòng)開關(guān)4，另一端接電動(dòng)機(jī)10，所述高壓運(yùn)行開關(guān)3 —端接高壓電網(wǎng)11，另一端接電動(dòng)機(jī)10， 所述高壓起動(dòng)開關(guān)4的另一端接高壓電網(wǎng)11，所述的電抗器I與反并聯(lián)晶閘管2并聯(lián)，所述的電抗器I與電容器補(bǔ)償器5串聯(lián)。所述的反并聯(lián)晶閘管2由正向晶閘管21和反向晶閘管22組成，反并聯(lián)晶閘管2受控于觸發(fā)系統(tǒng)8，觸發(fā)系統(tǒng)8與控制系統(tǒng)9連接。所述的電容補(bǔ)償器5由投切開關(guān)甲51、投切開關(guān)乙52、電容器乙53、電容器甲54組成，投切開關(guān)甲51與電容器甲54串聯(lián)成一組，投切開關(guān)乙52與電容器乙53串聯(lián)成另一組，兩組并聯(lián)接地間。本實(shí)施例中，電抗器I通過高壓起動(dòng)開關(guān)4串接在高壓電網(wǎng)11與電動(dòng)機(jī)10之間，起到降壓起動(dòng)的作用。同時(shí)電抗器I又與電容器補(bǔ)償器5之接地，可根據(jù)電抗器I感應(yīng)到的電流大小，電容器補(bǔ)償器5中起補(bǔ)償作用的電容器乙53和電容器甲54通過投切開關(guān)甲51和投切開關(guān)乙52的接通或斷開，自動(dòng)接入電路。實(shí)施中，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)10功率的大小來調(diào)整電容器補(bǔ)償器5的電容量，即當(dāng)電動(dòng)機(jī)10的功率大時(shí)，所需補(bǔ)償電容量也大，這時(shí)就將電容器分成幾組，本實(shí)施例中是分成的二組，根據(jù)需要還可分成更多組，以形成不同量的幾個(gè)補(bǔ)償電容器。在電抗器I又與電容器補(bǔ)償器5串聯(lián)的基礎(chǔ)上，電抗器I又并聯(lián)有反并聯(lián)晶閘管2，不僅獲得反并聯(lián)晶閘管2有調(diào)節(jié)快速性好，閉環(huán)控制等優(yōu)點(diǎn)；而且其晶閘管的電壓耐受能力低缺點(diǎn)在電抗器I和電容器補(bǔ)償器5的作用下得以克服。最后，在觸發(fā)系統(tǒng)8和控制系統(tǒng)9則再依據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀況，分別控制各補(bǔ)償電容器的投切和反并聯(lián)晶閘管2導(dǎo)通和關(guān)斷，達(dá)到了理想的軟起動(dòng)效果。參見圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例二示意圖，所述的高壓運(yùn)行開關(guān)3與電抗器I、反并聯(lián)晶閘管2并聯(lián)后，再與電動(dòng)機(jī)10、電容補(bǔ)償器5串聯(lián)接地間。本實(shí)施例二中，各組成與前例相同，只是電路連接較前例有二點(diǎn)區(qū)別，一是電動(dòng)機(jī)10連接的位置變化，二是高壓運(yùn)行開關(guān)3并聯(lián)在電抗器I上。下面，分別說明首先，電動(dòng)機(jī)10連接的位置變化,從軟啟動(dòng)功能上與前例沒有什么不同。其次，高壓運(yùn)行開關(guān)3并聯(lián)在電抗器I上，且電動(dòng)機(jī)10連接的位置串接在電抗器I與高壓起動(dòng)開關(guān)4之間。這種變化,從軟啟動(dòng)功能上與前例也沒有什么不同,但是,在電動(dòng)機(jī)10軟啟動(dòng)完成后，高壓運(yùn)行開關(guān)3及時(shí)接通，電動(dòng)機(jī)10進(jìn)入正常工作狀態(tài)，此時(shí)高壓起動(dòng)開關(guān)4仍要保持接通狀態(tài)，而且在電動(dòng)機(jī)10整個(gè)工作期間都是保持接通狀態(tài)。當(dāng)然，由于這些連接的改變，觸發(fā)系統(tǒng)8和控制系統(tǒng)9的控制也隨之與前例有區(qū)別。這種電路連接的改變的好處是，可以減少接線的長度，以節(jié)省用線成本。在實(shí)施例中，僅提供了本實(shí)用新型的一種軟啟動(dòng)裝置的基本構(gòu)件，其實(shí)施所需的 其它與現(xiàn)有技術(shù)相同，本文不作贅述。
權(quán)利要求1.一種軟啟動(dòng)裝置，包括電抗器(I)、反并聯(lián)晶閘管(2)、高壓運(yùn)行開關(guān)(3)、高壓起動(dòng)開關(guān)(4)、電容補(bǔ)償器(5)、投切開關(guān)甲(51)、投切開關(guān)乙(52)、電容器乙(53)、電容器甲(54)、觸發(fā)系統(tǒng)(8)、控制系統(tǒng)(9)，所述電抗器(I)的一端串接高壓起動(dòng)開關(guān)(4)，另一端接電動(dòng)機(jī)(10 )，所述高壓運(yùn)行開關(guān)(3 ) 一端接高壓電網(wǎng)(11)，另一端接電動(dòng)機(jī)(10 )，所述高壓起動(dòng)開關(guān)(4)的另一端接高壓電網(wǎng)(11)，其特征在于所述的電抗器(I)與反并聯(lián)晶閘管(2)并聯(lián)，所述的電抗器(I)與電容器補(bǔ)償器(5)串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種軟啟動(dòng)裝置，其特征在于所述的反并聯(lián)晶閘管(2)由正向晶閘管(21)和反向晶閘管(22)組成，反并聯(lián)晶閘管(2)受控于觸發(fā)系統(tǒng)(8)，觸發(fā)系統(tǒng)(8)與控制系統(tǒng)(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種軟啟動(dòng)裝置，其特征在于所述的電容補(bǔ)償器(5)由投切開關(guān)甲(51)、投切開關(guān)乙(52)、電容器乙(53)、電容器甲(54)組成，投切開關(guān)甲(51)與電容器甲(54)串聯(lián)成一組，投切開關(guān)乙(52)與電容器乙(53)串聯(lián)成另一組，兩組并聯(lián)接地間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種軟啟動(dòng)裝置，其特征在于所述的高壓運(yùn)行開關(guān)(3)與電抗器(I)、反并聯(lián)晶閘管(2)并聯(lián)后，再與電動(dòng)機(jī)(10)、電容補(bǔ)償器(5)串聯(lián)接地間。
專利摘要一種軟啟動(dòng)裝置，屬于高壓電機(jī)軟啟動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。包括電抗器(1)、反并聯(lián)晶閘管(2)、高壓運(yùn)行開關(guān)(3)、高壓起動(dòng)開關(guān)(4)、電容補(bǔ)償器(5)，其特征在于所述的電抗器(1)與反并聯(lián)晶閘管(2)并聯(lián)，所述的電抗器(1)與電容器補(bǔ)償器(5)串聯(lián)。本實(shí)用新型的有益效果在于由于將電抗器、反并聯(lián)晶閘管以及電容補(bǔ)償器等軟啟動(dòng)形式組合在一起，克服了各單獨(dú)軟啟動(dòng)形式使用存在的不足，達(dá)到能實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)，電流減小，且無需選用大電流晶閘管，成本降低，補(bǔ)償時(shí)機(jī)控制易于把握，做到了供電安全，使得線損率下降，減少設(shè)計(jì)容量，減少投資，增加電路中有功功率的輸送比例，可提高經(jīng)濟(jì)效益5%以上。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202475329SQ20122007082
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者余龍海, 吳修君, 師光輝, 王成川 申請(qǐng)人:大力電工襄陽股份有限公司