CN203225690U - 一种大功率高压电动机降压调压组合软起动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大功率高压电动机降压调压组合软起动装置，特别适用于起动10000KW以上大功率高压电动机的软起动装置，属于电动机拖动控制技术领域。具有结构简单、体积小、成本低、运行安全可靠、使用寿命长、过载能力强、无谐波污染、不受使用环境和温度与地理位置影响的优点。其特征是：将自耦变压器的首端通过电源开关与高压供电电源连接，其尾端通过星点连接开关连接成星点，其中间抽头与可调电抗装置的电抗线圈首端连接，电抗线圈尾端与主电动机连接，运行开关上端连接在电源开关与自耦变压器首端连接处，运行开关的下端连接在电抗线圈尾端与主电动机连接处，该装置中的自耦变压器比现有技术常规电动机起动用自耦变压器的降压比要小很多；可调电抗装置由电抗线圈、磁芯、低压控制电源开关、控制驱动机构构成，通过低压控制电源开关向控制驱动机构提供AC380/220V低压控制电源，由控制驱动机构接收电动机起动时的起动时间及起动电流信息，驱动磁芯在电抗线圈中缓慢移动位置，而改变电抗线圈的阻抗值，以平稳调节电动机的起动电压，使电动机平稳软起动成功。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大功率高压电动机降压调压组合软起动装置，将自耦变压器与可调电抗装置串连组合应用于大功率高压电动机的起动回路，特别适用于起动10000KW以上大功率高压电动机的软起动装置。属于电动机拖动控制技术领域。
背景技术
目前，大容量交流感应电动机的起动需采用降压起动，以减少电动机起动时对电网造成冲击，一般采用自耦变压器或电抗器作为大功率电动机的降压起动设备，它结构简单、操作方便、使用寿命长，成本低。但由于自耦变压器或电抗器在起动过程中，其起动电压或电抗（阻抗）值固定不变，起动特性较硬，并易产生二次冲击，对于几千千瓦更大功率的电动机很难起动成功。此外，目前还有以下多种高压软起动装置。
一种采用晶闸管调压的高压软起动装置，在高压电动机起动回路中串连晶闸管进行调压的固态高压软起动装置，它调节范围大，起动特性好，但可控硅器件耐压问题一直不好解决，其可靠性不是很好，用户的维护技术跟不上，而晶闸管输出电压中含有大量的高次谐波，会对高压电动机造成伤害，也会对电网产生谐波污染，存在高风险，高成本和高谐波污染，技术难度大，过载能力弱，维护成本高的问题。
一种采用液体电阻调压的高压软起动装置，含水电阻和热变电阻，在高压电动机的起动回路中串连液体电阻进行调压的液阻高压软起动装置，采用极板在液体中运动，改变二个导电极的距离而改变液体的电阻，或极板固定，由液体通电后自身升高液温而改变液体电阻，以改变电动机的起动电压，其起动效果尚可，结构简单、成本低、无谐波污染，但缺点更多，体积大、冬天夏天效果不一致、性能不可控、危险性大、液体需掺入酸碱性化学物质、极板及水箱易被腐蚀、液体易蒸发、维护工作量大、维护成本高、使用寿命短。
一种高压变频软起动装置，其起动效果很好，而且具有变速节能功能，但价格特别昂贵，在通常的恒转矩应用场合，使用高压变频装置，并无多大节能的作用，成本太高，且使用维护费用也很高，不便于推广应用。
一种高压电动机干式调压软起动装置，在高压电动机的起动回路中串连可调电抗装置，可调电抗装置是通过调节电抗线圈与磁芯的相对位置而调节电抗线圈的阻抗值，达到电动机起动电压的可调，该装置是本公司先期研发的一种比较优秀的专利产品，它克服了上述各类软起动装置的缺点，具有结构简单、体积小、成本低、运行安全可靠、使用寿命长、过载能力强、无谐波污染、不受使用环境和温度与地理位置影响的优点；该装置用于8000KW以下高压电动机软起动的技术已经成熟，在国内有十几个省市已占据了一定的市场份额，受到了各类用户的好评。至于10000KW以上或更大功率的高压电动机软起动若使用该装置时，由于该装置是通过改变电抗线圈与磁芯的相对位置而改变高压电动机的起动电压，10000KW以上或更大功率的可调电抗装置在运行时要使电抗线圈与磁芯相互移动位置需克服上百吨至几百吨的电磁力，对于电抗线圈和磁芯的机械强度，防电磁振动性能以及驱动装置的拖力问题，在技术设计和制造工艺上就将增加很大难度，也将增加较高的制造成本。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处，提供一种结构简单、体积小、成本低、运行安全可靠、使用寿命长、过载能力强、无谐波污染、不受使用环境和温度与地理位置影响、使用维护方便的大功率高压电动机降压调压组合软起动装置。
本实用新型的技术方案是：所述的一种大功率高压电动机降压调压组合软起动装置，由电源开关、运行开关、星点连接开关、自耦变压器与可调电抗装置串连组合构成大功率高压电动机降压调压软起动电路； 其特征是：将自耦变压器的首端通过电源开关与高压供电电源连接，其尾端通过星点连接开关连接成星点，其中间抽头与可调电抗装置的电抗线圈首端连接，电抗线圈尾端与主电动机连接，运行开关上端连接在电源开关与自耦变压器首端连接处，运行开关的下端连接在电抗线圈尾端与主电动机连接处；该软起动电路中的自耦变压器的特征是：它比现有技术常规电动机起动用自耦变压器的降压比要小很多，在电动机起动回路中只分降10-15%的电压，大大减小自耦变压器的功率，也克服其单独使用时起动特性硬、易造成二次冲击、不能调节电压、难以起动成功的缺点；该软起动电路中的可调电抗装置系用本公司先期研发的一种专利产品，其特征是：可调电抗装置包括电抗线圈、磁芯、控制驱动机构及低压控制电源开关，通过低压控制电源开关向控制驱动机构提供AC380/220V低压控制电源 ，由控制驱动机构接收电动机起动时的起动时间及起动电流信息，驱动磁芯在电抗线圈中移动位置，而改变电抗线圈的阻抗值，以调节电动机的起动电压，达到电动机的软起动功效；该软起动电路采用自耦变压器与可调电抗装置串连组合，由于自耦变压器的减压功能，减少了可调电抗装置的进线电压，而减少了可调电抗的功率及调节范围，使可调电抗线圈的匝数及磁芯截面减少，可大大减少电抗线圈与磁芯相互移位时所需克服的电磁力及电磁振幅，简化可调电抗装置的制造工艺，减小可调电抗装置的体积和设计制造的技术难度，降低制造成本。
本实用新型有下述优点：
1、通过将自耦变压器与可调电抗装置串连组合，应用于高压大功率电动机的软起动，可同时减小自耦变压器和可调电抗装置的功率和体积，简化其制造工艺，特别减小可调电抗装置的制造难度，降低制造成本。
2、电动机能平稳可靠起动，对电网和电动机无冲击。
3、无谐波污染。
4、结构简单、体积小、维护技术易懂简便、维护成本低。
5、运行安全可靠、使用寿命长、过载能力强。
6、不受使用环境和温度与地理位置的影响。
附图说明：
图1是本实用新型施例电气原理图。
图中各图号的构件名称为：1、电源开关 2、运行开关 3、星点连接开关 4、自耦变压器 5、可调电抗装置 51、电抗线圈 52、磁芯 53、控制驱动机构 6、低压控制电源开关 M、主电动机。
本实用新型接线及结构说明（见附图）：一种大功率高压电动机降压调压组合软起动装置，其特征是：将电源开关（1）的上端与高压供电电源连接，电源开关（1）的下端同时与自耦变压器（4）的首端和运行开关（2）的上端连接，自耦变压器（4）的尾端与星点连接开关（3）的上端连接，星点连接开关（3）的下端连接成星点，自耦变压器（4）的抽头与可调电抗装置（5）的电抗线圈（51）的首端连接，电抗线圈（51）的尾端同时与主电动机（M）和运行开关（2）的下端连接；该装置中的自耦变压器（4）比现有技术常规电动机起动用自耦变压器的降压比要小很多；可调电抗装置（5）由电抗线圈（51）、磁芯（52）、控制驱动机构（53）、低压控制电源开关（6）构成，通过低压控制电源开关（6）向控制驱动机构（53）提供AC380/220V低压控制电源 ，由控制驱动机构（53）接收电动机起动时的起动时间及起动电流信息，驱动磁芯（52）在电抗线圈（51）中缓慢移动位置，而平稳改变电抗线圈（51）的阻抗值，以平稳调节电动机的起动电压。
具体实施方式：
结合附图和施例对本实用新型说明如下：
图1是本实用新型的一个施例，合上低压控制电源开关（6），控制驱动机构（53）即驱动磁芯（52）移动至完全插入电抗线圈（51）中，星点连接开关（3）则自动闭合，运行开关（2）断开，星点连接开关（3）与运行开关（2）相互联锁，不能同时闭合，也自动接通了电源开关（1）的操作电源，合上电源开关（1），电源的额定工作电压经自耦变压器（4）降压10-15%，再经电抗线圈（51）降压35-40%，到主电动机（M）的起动电压为电动机额定电压的50%左右，主电动机（M）开始缓慢运转，其起动电流一般是其额定电流的1倍左右，此时控制驱动机构（53）开始驱动磁芯（52）在电抗线圈（51）中缓慢移出，电抗线圈（51）的阻抗逐渐减小，主电动机（M）起动电压逐渐升高，起动电流逐渐增大，根据现场工况，整定最大起动电流，可控制磁芯（52）在电抗线圈（51）中移出的时间和位置，当磁芯（52）从电抗线圈（51）中完全移出时，主电动机（M）的起动电压则有额定电压的82%以上，起动电流与起动时间信息可控制星点连接开关（3）自动断开，则主电动机（M）的起动电压达额定电压的94%以上，足以使主电动机（M）起动成功达到正常转速，起动电流与起动时间信息控制运行开关（2）自动闭合，自耦变压器（4）及可调电抗装置（5）成旁路，等于退出运行 ，主电动机（M）起动成功，正常运行，达到了软起动成功的功效。
Claims (1)
1.一种大功率高压电动机降压调压组合软起动装置，其特征是：将电源开关（1）的上端与高压供电电源连接，电源开关（1）的下端同时与自耦变压器（4）的首端和运行开关（2）的上端连接，自耦变压器（4）的尾端与星点连接开关（3）的上端连接，星点连接开关（3）的下端连接成星点，自耦变压器（4）的抽头与可调电抗装置（5）的电抗线圈（51）的首端连接，电抗线圈（51）的尾端同时与主电动机（M）和运行开关（2）的下端连接；该装置中的自耦变压器（4）比现有技术常规电动机起动用自耦变压器的降压比小；可调电抗装置（5）由电抗线圈（51）、磁芯（52）、控制驱动机构（53）、低压控制电源开关（6）构成，通过低压控制电源开关（6）向控制驱动机构（53）提供AC380/220V低压控制电源 ，由控制驱动机构（53）接收电动机起动时的起动时间及起动电流信息，驱动磁芯（52）在电抗线圈（51）中缓慢移动位置，而平稳改变电抗线圈（51）的阻抗值，以平稳调节电动机的起动电压。
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