本實用新型涉及電動機領(lǐng)域，特別涉及一種電動機啟動磁控優(yōu)化裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)電動機直接啟動時其啟動電流是其額定電流的4-7倍，若系統(tǒng)容量偏小時，啟動電流將影響其它設(shè)備的正常運行，嚴(yán)重時電動機將無法啟動甚至燒毀設(shè)備，同時如果直接啟動時間較長將導(dǎo)致電動機發(fā)熱嚴(yán)重，影響電動機的使用壽命。

在三相電力系統(tǒng)中，要保證系統(tǒng)中的發(fā)電機、變壓器、電動機等電力主設(shè)備安全高效地運行，保持三相負荷的對稱和平衡是十分必要的。但是，在實際供電系統(tǒng)中，三相負荷很難做到完全地對稱和平衡，按照數(shù)學(xué)理論，三相不平衡電流可分解為正序電流、負序電流、零序電流（包括諧波電流），其中負序電流和諧波電流會對電動機的安全及供電質(zhì)量造成極大的危害：使得電動機定、轉(zhuǎn)子的鐵、銅耗大大增加并嚴(yán)重發(fā)熱，易灼傷定轉(zhuǎn)子，且產(chǎn)生二倍頻的附加振動力矩，使電動機的振動和噪聲大大增加，危及電動機的安全運行和正常出力。

目前單獨使用軟啟動器或變頻器啟停電動機，這兩種啟動設(shè)備對于系統(tǒng)產(chǎn)生的奇次諧波的過濾治理根本無能為力，其自身還會產(chǎn)生諧波電流注入系統(tǒng)，針對電網(wǎng)中普遍存在三相負荷不平衡的狀況以及現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端和不足，如何設(shè)計一種可有效阻止奇次諧波電流對電動機產(chǎn)生的影響和危害，同時又兼?zhèn)滠泦榆浲Ｖ构δ艿碾妱訖C啟動優(yōu)化裝置，已成為急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于針對電網(wǎng)中普遍存在三相負荷不平衡的狀況以及現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端和不足，提供一種新型電動機智能啟動磁控優(yōu)化裝置，在優(yōu)化運行時能有效阻止奇次諧波電流對電動機產(chǎn)生的影響和危害，同時可根據(jù)電動機的負荷情況調(diào)節(jié)其運行電壓降低其輕載損耗。

為此，本實用新型具體方案如下：

一種電動機啟動磁控優(yōu)化裝置，包括電源、電動機、軟啟動器、塑殼斷路器、不平衡電壓調(diào)控器、優(yōu)化運行交流接觸器、旁路運行交流接觸器以及電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器，所述塑殼斷路器的進線端與電源連接，塑殼斷路器的出線端分別與不平衡電壓調(diào)控器的輸入端和軟啟動器的進線端連接，所述優(yōu)化運行交流接觸器的進線端與不平衡電壓調(diào)控器的輸出端連接，所述軟啟動器的旁路端子與旁路運行交流接觸器的進線端連接，所述優(yōu)化運行交流接觸器的出線端分別與旁路運行交流接觸器的出線端和軟啟動器的輸出端連接；所述軟啟動器、旁路運行交流接觸器及優(yōu)化運行交流接觸器的出線端均與電動機連接；所述電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器的進線端與不平衡電壓調(diào)控器的調(diào)壓端子連接，電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器的出線端短接。

進一步，所述不平衡電壓調(diào)控器包括平面三柱鐵芯、九個主繞組、三個電壓調(diào)節(jié)繞組及三個平衡繞組，所述平面三柱鐵芯的三個芯柱上分別依次繞制三個主繞組、一個電壓調(diào)節(jié)繞組及一個平衡繞組，且同一芯柱上與電壓調(diào)節(jié)繞組相鄰的主繞組的尾端為不平衡電壓調(diào)控器的輸出端，與電壓調(diào)節(jié)繞組相距最遠的主繞組的首端為電源輸入端；位于不同芯柱上的九個主繞組三個三個串聯(lián)在一起，任意所述的電壓調(diào)節(jié)繞組的首端與同芯柱上相鄰的主繞組的尾端連接，電壓調(diào)節(jié)繞組的尾端與對應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器的進線端連接，所述三個平衡繞組首尾相接成三角形。

進一步，所述電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器的數(shù)量為三個，三個電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器分別與對應(yīng)的三個電壓調(diào)節(jié)繞組連接。

進一步，還包括控制器，所述控制器的接線端子分別與電源和不平衡電壓調(diào)控器的輸出端連接。

進一步，所述軟啟動器、旁路運行交流接觸器及優(yōu)化運行交流接觸器的出線端通過馬達保護器與電動機連接。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型根據(jù)變壓器的電磁平衡原理，開發(fā)出了一種新型電動機啟動磁控優(yōu)化裝置，通過軟啟動器與不平衡電壓調(diào)控器的配合，對電動機具有軟啟動軟停止功能，在優(yōu)化運行時能有效阻止奇次諧波電流對電動機產(chǎn)生的影響和危害，同時可根據(jù)電動機的負荷情況調(diào)節(jié)其運行電壓降低其輕載損耗。該裝置集電動機保護、軟啟動、軟停止、過濾系統(tǒng)奇次諧波、調(diào)整電動機運行電壓等功能于一體，保證了電動機始終處于最佳的狀態(tài)下優(yōu)化運行。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是不平衡電壓調(diào)控器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

參照圖1所示的一種電動機啟動磁控優(yōu)化裝置，包括電源、電動機13、塑殼斷路器11、軟啟動器12、不平衡電壓調(diào)控器14、優(yōu)化運行交流接觸器15、旁路運行交流接觸器16、三個電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器17、控制器18以及馬達保護器19。

所述塑殼斷路器11的三個進線端與電源進線A、B、C連接，塑殼斷路器11的出線端分別與不平衡電壓調(diào)控器14的輸入端和軟啟動器12的進線端連接，所述優(yōu)化運行交流接觸器15的進線端與不平衡電壓調(diào)控器14的輸出端連接，所述軟啟動器12的旁路端子與旁路運行交流接觸器17的進線端連接，所述優(yōu)化運行交流接觸器15的出線端分別與旁路運行交流接觸器16的出線端和軟啟動器12的輸出端連接。

所述軟啟動器12、旁路運行交流接觸器16及優(yōu)化運行交流接觸器15的出線端連接并通過馬達保護器19與電動機13連接。所述電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器17的進線端與不平衡電壓調(diào)控器14的調(diào)壓端子（電壓調(diào)節(jié)繞組）連接，電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器17的出線端短接。

所述控制器18的接線端子分別與電源進線A、B、C和不平衡電壓調(diào)控器14的輸出端連接。

參照圖2所示，不平衡電壓調(diào)控器14包括平面三柱鐵芯20、九個主繞組1a、2a、3a、1b、2b、3b、1c、2c、3c，三個電壓調(diào)節(jié)繞組5a、5b、5c及三個平衡繞組4a、4b、4c。

平面三柱鐵芯20的芯柱21上依次繞制三個主繞組1a、2a、3a、一個電壓調(diào)節(jié)繞組5a及一個平衡繞組4a；芯柱22上依次繞制三個主繞組1b、2b、3b、一個電壓調(diào)節(jié)繞組5b及一個平衡繞組4b；芯柱23上依次繞制三個主繞組1c、2c、3c、一個電壓調(diào)節(jié)繞組5c及一個平衡繞組4c。

且位于不同芯柱上的九個主繞組三個三個串聯(lián)在一起，圖2中主繞組1a尾端與2b首端相連接、2b的尾端與3a的首端相連接，1b的尾端與2c的首端相連接、2c的尾端與3b的首端相連接，1c的尾端與2a的首端相連接、2a的尾端與3c的首端相連接。

A、B、C三個接線端為電源輸入端分別與主繞組1a、1b、1c的首端相連接，a、b、c三個接線端為不平衡電壓調(diào)控器14的輸出端分別與主繞組3a、3b、3c的尾端相連接。

所述電壓調(diào)節(jié)繞組5a的首端與同芯柱21上相鄰的主繞組3a的尾端連接，電壓調(diào)節(jié)繞組5a的尾端分三個接線端X1、X2、X3與對應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器17的進線端連接；同樣的，電壓調(diào)節(jié)繞組5b的首端與同芯柱22上相鄰的主繞組3b的尾端連接，電壓調(diào)節(jié)繞組5b的尾端分三個接線端Y1、Y2、Y3與對應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器17的進線端連接；電壓調(diào)節(jié)繞組5c的首端與同芯柱23上相鄰的主繞組3c的尾端連接，電壓調(diào)節(jié)繞組5c的尾端分三個接線端Z1、Z2、Z3與對應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器17的進線端連接。

所述三個平衡繞組4a、4b、4c首尾相接成三角形。

不平衡電壓調(diào)控器根據(jù)變壓器的電磁平衡原理，通過變壓器線圈的特殊交叉布置與極性組合，增加一組閉合三角形連接不輸出的平衡繞組，當(dāng)變壓器線圈通過電流時繞組通過電磁感應(yīng)進行重新分配從而使三相電壓和三相電流的不平衡度大幅降低，大大減輕不平衡負荷電流分解出的負序電流對電動機的危害。通過平衡繞組流通三次諧波電流以阻止三次諧波電流流入電動機，有效防止三次諧波電流造成電網(wǎng)污染，同時，當(dāng)電源電壓出現(xiàn)不平衡時亦能通過電磁感應(yīng)將不平衡電壓平均分配到三相中，降低二次側(cè)輸出電壓的不平衡度，以提高負荷側(cè)的供電質(zhì)量，起到平衡的作用，通過短接不同的電壓調(diào)節(jié)繞組改變其輸出電壓使電動機始終保持在優(yōu)質(zhì)的電壓下運行。

本實用新型的工作原理如下：本實用新型采用一只塑殼斷路器、一臺軟啟動器、五只交流接觸器、一臺不平衡電壓調(diào)控器、一臺控制器組成電動機啟停、優(yōu)化運行回路；其中旁路交流接觸器和優(yōu)化運行交流接觸器采用電氣連鎖兩個只能允許合一個，當(dāng)電動機需要運行時塑殼斷路器合閘，經(jīng)過啟動按鈕控制軟啟動器運行導(dǎo)通內(nèi)部雙向并聯(lián)晶閘管按照其設(shè)定的啟動電壓、電流，啟動電動機。當(dāng)電動機啟動完成后根據(jù)選擇合閘旁路交流接觸器旁路運行電動機，或者選擇優(yōu)化運行電動機方式。當(dāng)選擇優(yōu)化運行電動機時優(yōu)化運行交流接觸器合閘，電源經(jīng)不平衡電壓調(diào)控器進行電能優(yōu)化過濾系統(tǒng)中的奇次諧波，輸出供給電動機。控制器的接線端子分別與電源進線和不平衡電壓調(diào)控器的輸出端連接，通過電流互感器獲取電流采樣信號。通過電流的采樣信號得出電動機運行的最佳電壓范圍，通過控制三個電壓調(diào)節(jié)用交流接觸器對不平衡電壓調(diào)控器進行電磁調(diào)節(jié)進而改變其輸出電壓，使得電動機處于最佳的狀態(tài)下優(yōu)化運行。

以上所述，僅為本實用新型較佳具體實施方式，但本實用新型保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此本實用新型保護范圍以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。