CN85204856U - 无二次冲击电流的自耦减压起动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压电器，它是可以适用于三相鼠笼型感应电动机作降压起动的自耦减压起动器。对于通常的减压起动器在从起动状态转入全压运行时，需要断开主电路，因此产生第二次冲击电流的问题，本实用新型提供了一种配置了次级绕组的自耦变压器和相应的一组接触器。这种起动器不必断开主电路即可转入全压运行，消除了第二次冲击电流，并且在全压运行时没有功率损耗，使用本实用新型能够取得很好的经济技术效果。

Description

本实用新型涉及一种低压电器，具体地是属于三箱鼠笼型电动机作降压起动的自耦减压起动器。

国内现有的同类产品有XJO1系列和XQO1系列自耦减压起动箱，适用于交流380伏、功率10至320千瓦的三相鼠笼型电动机作降压起动之用，一般为箱式防护结构，由自耦变压器、交流接触器、热继电器、时间继电器等元件组成。使用这些产品时，电源进线的起动电流，不超过电动机额定电流的3～4倍。但是这些起动器有以下的缺点，即从起动状态转入全压运行时，必须断开主电路，由此产生第二次冲击电流。这种第二次冲击电流比起动时初始冲击电流更大，因而对电网的冲击也更大。

据上海《低压电器技术情报》1981年第三期，刊载《新型可变电压起动器和饱和起动器》文章（第12页）介绍，日本生产的一些自耦减压起动器，从起动转入全压运行时，易使接通全压运行电路的接触器和电动机发生故障，有90％的事故就是在起动时产生的。日本光电公司针对上述问题进行了改进，在自耦变压器中增加了一个绕组，转入全压运行时不必断开主电路，只要短接这个附加线圈，产生反向磁通，使降压线圈电抗减少，就可转入全压运行。但是由于运行中线圈没有被切除，所以要损耗0.5％的电动机额定功率（户上电机公司介绍的要损耗3％）。

本实用新型的目的是提供一种改进的自耦减压起动器，这种起动器从起动状态转入全压运行时没有第二次冲击电流，并且在运行时切除了自耦变压器的电源，从而消除了自耦变压器的功率损耗。

本实用新型提供了一种配置了辅助绕组的自耦变压器，一组按一定程序切换电压的接触器。本实用新型的自耦减压起动器，均比国内同类产品增加了一个辅助接触器，并且在自耦变压器主绕组上配置了一组与主绕组独立的辅助线圈，辅助线圈与辅助接触器相接。电动机从降压起动切换到全运行时，自耦变压器的中心接点先断开，然后辅助接触器吸合，使辅助绕组短接，使自耦变压器中的电感减少到几乎接近于零，为换切全压作好了过渡前的准备。此后主接触器吸合，这时电动机在全压下开始正常运行，最后切除自耦变压器电源，完成对电动机由降压起动到全压运行的电压切换过程的控制。通过试验本实用新型的自耦减压起动器各项技术指标全部合格。

本实用新型的起动器与国内同类自耦减压起动器比较，不但同样在运行时切除了自耦变压器的电源，没有功率损耗，并且本实用新型起动过程转入全压运行时，避免了因断开主电路而产生的第二次冲击电流。其优点和实用效果如下：

（1）由于起动过程中没有切断主电路，无第二次冲击电流，并且在接触器和自耦变压器回路中又不产生较大的环流和过电压，所以起动平稳，同时减少了对电网的冲击。

（2）由于减少了冲击电流，所以不但有利于起动器本身寿命的延长，而且对电动机和被拖动设备的使用寿命也有显著的好处。

（3）在全压运行时，本起动器不耗电。

从起动器被长期地、广泛地应用来说，本实用新型的经济效果是非常好的。

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型自耦变压器的一种结构示意图

图2为本实用新型的一种自动控制起动器工作原理图。

图3为本实用新型的一种手动／自动控制的起动器工作原理图。

图4为本实用新型起动器工作时间程序图。

图5为一电动机配置本实用新型起动器的波形示意图。

图6为图5电动机配置通用起动器的波形示意图。

在图1中，给出了自耦变压器ZOB的结构，它包括铁芯［1］、主绕组［2］和辅助绕组［3］。主绕组［2］可以备有额定电压65％和80％二档抽头，三相抽头分别为A、80％、65％、X，B、80％65％、Y，C、80％、65％、Z，供用户按不同起动转矩选择。辅助绕组［3］可以分别设置在各个主绕组［2］的内圈，也可以设置在主绕组［2］的外圈，三相的抽头分别为a、x，b、y，c、z。辅助绕组［3］的匝数适当地配置，使其在不同功率自耦变压器绕组中工作时的电流较小。

图2为起动器一种自动控制工作原理图，可用于10～75千瓦起动器，它包括的元器件如下所述：起动接触器QC1中有线圈［10］、主绕组中心接点触头［11］、［12］、［13］，常开副触点［14］、［15］，常闭副触点［16］、［17］；起动接触器QC2中有线圈［20］，主绕组电源触头［21］、［22］、［23］，常开副触点［24］、［25］；辅助接触器FZC中有线圈［30］，辅助绕组短路触头［31］、［32］、［33］，常开副触点［34］；主接触器XLC中有线圈［40］，电动机电源线触头［41］、［42］、［43］，常开副触点［44］、［45］，常闭副触点［46］；时间继电器SJ中有线圈［50］，常开触点［54］，常闭触点［56］；中间继电器ZJ中有线圈［60］，常开触点［64］，常闭触点［66］、［67］；另外还有指示灯降压变压器［70］；红色指示灯［81］、黄色指示灯［82］和绿色指示灯［83］；以及起动按钮［91］和停止按钮［94］。

起动器的控制线路如下所述：在起动接触器QC1的控制回路上，有线圈［10］，起动按钮［91］和起动接触器QC1常开副触点［14］，时间继电器SJ常闭触点［56］，主接触器XLC常闭副触点［46］；在起动接触器QC2的线圈［20］和时间继电器SJ的线圈［50］并联的控制回路上，有起动接触器QC1常开副触点［15］和起动接触器QC2常开副触点［24］，中间继电器ZJ常闭触点［66］；在辅助接触器FZC的控制回路上，有线圈［30］，时间继电器SJ常开触点［54］，起动接触器QC1常闭副触点［16］；在主接触器XLC的控制回路上，有线圈［40］，辅助接触器FZC常开副触点［34］和主接触器XLC常开副触点［44］；在中间继电器ZJ的控制回路上，有线圈［60］，主接触器常开副触点［45］；上述控制回路都接在电源线上，并且按照控制线路所规定的次序接通和断开，由停止按钮［94］来切断各控制回路的电源。

电源线上指示灯降压变压器［70］的输出端，并联了红灯［81］、黄灯［82］、绿灯［83］三个回路，如图2所示。

图3所示的手动／自动控制的起动器，可以用于80至320千瓦功率的起动器。这种起动器装有手动控制按钮［92］和手动／自动转换开关［93］，其线路如图3所示。当转换开关［93］旋至自动位置时，A点和B点接通，起动器的工作原理与图2所示的相同；当转换开关［93］旋至手动位置时，A点和B点断开，时间继电器SJ不起作用，由按钮［92］控制从将压起动切换到全压运行的时间，按下按钮［92］，线圈［30］、［40］、［60］即依次接通。

参照图4和图2，自动操作时各元器件中的工作程序如下：

合上电源开关，红色指示灯［81］亮；在时间t时，按起动按钮［91］，起动接触器QC1的控制回路接通，自耦变压器主绕组［2］中心触头［11］、［12］、［13］闭合；在时间t1时，接触器QC1常开副触点［15］闭合，起动接触器QC2控制回路接通，触头［21］、［22］、［23］闭合，自耦变压器电源接通，这时电动机开始降压起动，红色指示灯［81］熄灭而黄灯［82］亮，同时时间继电器SJ线圈［50］开始工作；在时间t2时，时间继电器SJ常闭触点［56］在预先调节好5～120秒左右时刻的自动打开，起动接触器QC1触头［11］、［12］、［13］断开，降压起动结束，这时自耦变压器ZOB变为一个低阻抗电抗器，电动机端电压有所升高；在时间t3时，常开触点［54］闭合，辅助接触器FZC的控制线路接通，触头［31］、［32］、［33］闭合，辅助绕组［3］短接，自耦变压器ZOB的电感减少到几乎接近于零，使主接触器XLC吸合时不会在自耦变压器绕组中产生较大的环流和过电压，这就为本起动器在换切全压前作好了过渡的准备；在时间t4时，辅助接触器FZC常开副触点［34］闭合，主接触器XLC控制回路接通，触头［41］、［42］、［43］闭合，电动机开始在全压下运行，由于起动接触器QC2触头［21］、［22］、［23］仍然闭合，自耦变压器ZOB的电源没有被切断而且电感很小，所以电动机不会产生第二次冲击电流；在时间t5时，主接触器XLC常开副触点［45］闭合，中间继电器ZJ的线圈［60］接通，绿色指示灯［83］亮；在时间t6时，中间继电器ZJ常闭触点［66］断开，这时起动接触器QC2和时间继电器SJ释放，自耦变压器ZOB电源断开，黄色指示灯［82］熄灭；在时间t7时，辅助接触器FZC释放，本起动器完成起动程序，电动机开始正常运行工作；按下停止按钮［94］，电动机即停止工作。

上述的起动器工作程序中，电压的换切时间，即从降压起动结束时间t2至换切到全压运行时间t4，t4－t2≤0.25秒。

图5和图6，分别为本实用新型起动器配置在40千瓦深井泵电动机和国产XJO1－40型自耦减压起动器配置在该电动机上，起动电动机时记录的电流、电压波形示意图。限于篇幅，将原来的部分图形在示意图中作了删减，但是起动初始波形和电压换切过程波形仍为实测波形。测试时本实用新型和XJO1型的自耦变压器各自接在80％的抽头上。从图5的Ia、Ib和Ic与图6的Ia′、Ib′、Ic′的比较中，可以看出本实用新型起动器消除了第二次冲击电流。

本实用新型起动器可以采用箱式防护结构，带有过载及失压保护，其技术数据符合规定标准，可以按电动机的功率由10千瓦至320千瓦分为多种不同规格的系列产品。

Claims (5)

1、一种包括起动接触器、主接触器、时间继电器、中间继电器、自耦变压器和控制线路的减压起动器，其特征在于自耦变压器ZOB中设置了辅助绕组[3]，辅助绕组[3]与使它短路的辅助接触器FZC连接，上述减压起动器中的接触器包括控制自耦变压器ZOB中心触头[11]、[12]、[13]的起动接触器QC1，控制自耦变压器ZOB电源触头[21]、[22]、[23]的起动接触器QC2，控制辅助绕组短接触头[31]、[32]、[33]的辅助接触器FZC和控制线路电源触头[41]、[42]、[43]的主接触器XLC，上述接触器按照控制线路所规定的次序接通或断开。

2、按权利要求1所述的减压起动器，其特征在于起动接触器QC1的控制回路上包括有起动按钮［91］，时间继电器SJ常闭触点［56］和主接触器XLC常闭副触点［46］，起动接触器QC2和时间继电器SJ的控制回路上包括有起动接触器QC1的常开副触点［15］和中间继电器ZJ常闭触点［66］，辅助绕组接触器FZC的控制回路上包括有时间继电器SJ常开触点［54］和起动接触器常闭副触点［16］，主接触器XLC的控制回路上包括有辅助接触器FZC的常开副触点［34］，中间继电器ZJ的控制回路上包括有主接触器XLC的常开副触点［45］。

3、如权利要求1所述的减压起动器，其特征在于可以在起动接触器QC1控制回路和主接触器FZC控制回路上接入手动控制开关［92］，在时间继电器SJ的控制回路上接入手动／自动转换开关［93］。

4、如权利要求1、2、3所述的减压起动器，其特征在于自耦变压器ZOB的绕组［2］，备有80％和65％的抽头。

5、如权利要求4所述的减压起动器，其特征在于自耦变压器ZOB中与主绕组［2］独立的辅助线圈［3］，绕在主绕组［2］的内圈上。

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