一種高壓電動機移磁調壓軟起動裝置的製作方法

2023-09-18 12:03:40 2

專利名稱：一種高壓電動機移磁調壓軟起動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓電動機移磁調壓軟起動裝置。主要適用於串接在高壓電動機定子繞組迴路中，進行調壓軟起動，特別適用於500KW以上，6— IOKV大功率高壓電動機的軟起動、軟停機。屬於電動機拖動控制技術領域。
技術背景目前， 一般採用電抗器作為大功率高壓電動機的起動設備，雖然結構簡單， 但由於起動過程中電抗(阻抗)值固定不變，起動特性較硬，並易產生二次衝 擊，選配不當時還會造成起動不成功的現象。一種固態高壓軟起動裝置，是直接在高壓迴路採用晶閘管進行調壓的固態 軟起動，由於受可控矽器件耐壓的限制， 一直不好解決，其可靠性不是很高， 用戶的維修技術跟不上，而且晶閘管輸出電壓中含有大量的高次諧波，會對電 機造成傷害，也會對電網產生諧波汙染。固存在高風險，高成本和高諧波汙染， 技術難度大，過載能力弱，維護成本高的問題。一種液阻軟起動裝置，在高壓迴路中，串聯液體電阻，採用極板在液體中 運動，改變極板距離，而改變液體的電阻，因而改變電動機的起動電壓，其效 果尚可。雖成本低，無諧波汙染，但受使用環境和溫度影響，在高寒和北方地 區液體易凍結。而且在液體中通入高壓電，危險性大。由於液體有腐蝕性，極 板及水箱易被腐蝕，液體容易蒸發，故維護工作量大，維護成本高，使用壽命 短，而且起動時同時消耗大量有功功率，能耗大。一種磁控軟起動產品，它採用三相交流繞組和一個直流勵磁繞組，通過調 接勵磁的大小來調節交流繞組的磁飽和度，達到起動過程可調目的。但由於注 入直流，噪音大，調節範圍有限，諧波汙染大，損耗也大。發明內容本實用新型的目的就是針對上述不足之處利用自感線圈的磁場強度相關技 術，提供一種可使高壓交流電動機有綜合控制功能，具有軟起動，軟停機的移 磁調壓軟起動裝置。本實用新型的技術解決方案是所述的一種高壓電動機移磁調壓軟起動裝 置，由起動真空接觸器、運行真空接觸器、移磁調壓裝置、保護系統、控制系 統和櫃體組成。其特徵主要運用了移磁調壓裝置，該裝置由一組三相空芯線 圈、軌道、鐵芯柱、傳動機構及控制系統組成。將三相空芯線圈每相一端通過 起動真空接觸器的觸頭與工頻電網連接，另一端直接與電動機的定子繞組連接。 在每個空芯線圈中，各設置一條軌道，與空芯線圈數量相對應的鐵芯柱置放在 每個空芯線圈中的軌道上，鐵芯柱尾部為一體，鐵芯柱尾部固定有絲母，與絲 母連接的絲杆通過兩頭的軸承座設置在支架上，絲杆後部的皮帶輪通過皮帶與 固定在支架上的拖動電機的皮帶輪連接，拖動電機受控制系統控制。控制系統 接收主電路起動電流的信息反饋，指令拖動電機正、反運轉，通過連接在拖動 電機皮帶輪上的皮帶，使絲杆皮帶輪控制絲杆與絲母，絲母帶動鐵芯柱在軌道 上往返移動，也可將絲杆、絲母、皮帶輪、皮帶及拖動電機換成液壓推動缸、 液壓管及液壓泵站，將液壓推動缸的液壓推動杆連結鐵芯柱尾部，由控制系統 指令液壓泵站，控制液壓推動缸的液壓推動杆帶動鐵芯柱在軌道上往返移動， 使鐵芯柱在線圈中改變位置，而改變線圈磁場中磁介質的導磁率，則可改變線 圈磁場強度，使線圈的電感阻抗值改變。根據串聯電路的分壓原理，可使電動 機的起動電壓得到平穩改變，達到電動機的軟起動效果，反之可達到電動機軟 停機較果。本實用新型有下述優點1、 本實用新型採用改變鐵芯柱在線圈中的位置，來改變線圈磁場中磁介質 的導磁率，而改變線圈電感阻抗值的技術。沒有晶閘管技術。保持了工頻電網 的正弦波，無諧波汙染，對電動機也無任何傷害影響。2、 不受使用環境和溫度與地理位置的影響。3、 由於通過電感線圈調壓，無有功功率損耗，因而耗能極小，故節能，好。4、 結構簡單，容易製造，維護技術易懂簡便，維護成本低。5、 操作簡單，運行安全可靠，使用壽命長，過載能力強。

圖1是本實用新型電氣原理圖； 圖2是本實用新型結構示意圖；圖3是本實用新型調壓裝置用絲杆、絲母傳動結構圖； 圖4是本實用新型調壓裝置用液壓傳動結構圖；圖中各圖號的構件名稱為1、三相空芯線圈2、鐵芯柱3、傳動機構4、 軌道5、拖動電機6、控制系統7、電流互感器8、起動真空接觸器9、運行真 空接觸器10、高壓隔離開關11、高壓熔斷器12、電壓互感器13、櫃體14、保 護系統15、移磁調壓裝置16、絲母17、絲杆18、軸承座19、絲杆皮帶輪20、 皮帶21、,電機皮帶輪22、支架23、液壓推動缸24、液壓推動杆25、液壓 管26、液壓泵站。本實用新型調壓裝置採用絲杆、絲母傳動的結構說明，及工作原理說明(見圖3)將三相空芯線圈(1)，裝置於支架(22)上，在每個空芯線圈中裝置 一條軌道(4),軌道一段裝置在線圈中， 一段伸出線圈外，鐵芯柱(2)裝置在 每個空芯線圈中的軌道(4)上，鐵芯柱的尾部為一體，鐵芯柱尾部固定有絲母(16)，與絲母連接的絲杆(17)通過兩頭的軸承座(18)設置在支架(22)上， 絲杆後部的皮帶輪(19)，通過皮帶(20)與固定在支架上的拖動電機的皮帶輪(21)連接。其工作原理是控制系統接收主電路起動電流的信息反饋，發出 指令，控制拖動電機(5)的正反轉，通過連接在拖動電機皮帶輪(21)上的皮 帶(20)，使絲杆皮帶輪(19)控制絲杆(17)與絲母(16)，絲母帶動鐵芯柱(2)在線圈中的軌道(4)上往返移動，而改變鐵芯柱在線圈中的位置。由於 鐵芯柱在線圈中改變了位置，則改變了線圈磁碭中磁介質的導磁率，而改變了 線圈感抗(阻抗)值，達到了起動電壓可調的軟起動效果。本實用新型調壓裝置採用液壓傳動的結構說明，及工作原理說明(見圖4) 將三相空芯線圈(l)，裝置於支架(22)上，在每個空芯線圈中裝置一條軌道(4)，軌道一段裝置在線圈中， 一段伸出線圈外，鐵芯柱(2)裝置在每個空芯線圈中 的軌道(4)上，鐵芯柱的尾部為一體，鐵芯柱尾部連結液壓推動杆(24)，液壓 推動杆(24)和液壓推動缸(23)是一個整體設備，裝置在支架(22)上，通 過二根液壓管(25)與裝置在支架(22)上的液壓泵站(26)相聯。其工作原 理是控制系統接收主電路起動電流的信息反饋，發出指令，控制液壓泵站(26) 的電磁閥門動作，通過二根液壓管(25)至使液壓推動缸(23)工作，使液壓 推動杆(24)帶動鐵芯柱(2)在線圈中的軌道(4)上往返移動位置。由於鐵 芯柱在線圈中改變了位置，則改變了線圈磁碭中磁介質的導磁率，而改變了線 圈感抗(阻抗)值，達到了起動電壓可調的軟起動效果。
具體實施方式
結合附圖和施例對本實用新型說明如下-圖1是本實用新型的一個施例，接通AC380V低壓控制電源，控制系統開 始工作，指令拖動電機(5)帶動傳動機構(3)將鐵芯柱(2)自動運行至初始 位(即全部插入線圈中)，按下起動按鈕，起動真空接觸器(8)合閘，此時， 線圈電感(阻抗)值最大，分壓60%左右，(若有需要，可設計分壓75%)起動 電流在電動機額定電流的0.7 0.9倍之間(若有需要，可設計起動電流為電機 額定電流的0.4倍)。電流互感器(7)取樣電流供給控制系統(6)發出指令， 拖動電機(5)帶動傳動機構(3)開始運轉，鐵芯柱(2)緩慢向外移動，三相 空芯線圈(1)電感(阻抗)值慢慢減小，電動機起動電壓平穩增加，鐵芯柱(2) 移到終點位時，完全離開三相空芯線圈(1)，此時線圈電感(阻抗)值最小， 分壓在5%以下，即電動機的起動工作電壓可達95%以上。可根據電動機所拖動 設備的輕重和電網的承受能力，整定最大起動電流值。將起動電流控制在整定 的起動電流最大值以下，直到起動完成，電動機達到正常轉速時，運行真空接 觸器(9)自動合上，起動成功，正常運轉。三相空芯線圈(1)成旁路，等於 退出。
權利要求1. 一種高壓電動機移磁調壓軟起動裝置，主要由起動真空接觸器、運行真空接觸器、調壓裝置、控制系統、保護系統和櫃體組成，其特徵在於調壓裝置採用移磁調壓方法，該裝置的三相線圈為空芯線圈，在空芯線圈中設置鐵芯柱，鐵芯柱與空芯線圈可相互移動位置。
2、 根據權利要求1所述的高壓電動機移磁調壓軟起動裝置，其特徵在於， 調壓裝置由三個空芯線圈組成的一組三相線圈固定在支架上，在每個空芯線圈 中各設置一條軌道，與空芯線圈數量相對應的鐵芯柱置放在每個空芯線圈中的 軌道上，鐵芯柱的尾部為一體，鐵芯柱尾部固定有絲母，與絲母連接的絲杆通 過兩頭的軸承座設置在支架上，絲杆後部的皮帶輪，通過皮帶與固定在支架上 的拖動電機的皮帶輪連接，控制拖動電機的正反轉，通過連接在拖動電機上的 皮帶輪的皮帶，使絲杆皮帶輪控制絲杆與絲母，絲母帶動鐵芯柱在軌道上往返 移動，而改變鐵芯柱在線圈中的位置。
3、 根據權利要求l'所述的高壓電動機移磁調壓軟起動裝置，其特徵在於， 調壓裝置由三個空芯線圈組成的一組三相線圈固定在支架上，在每個空芯線圈 中各設置一條軌道，與空芯線圈數量相對應的鐵芯柱置放在每個空芯線圈中的 軌道上，鐵芯柱的尾部為一體，鐵芯柱尾部連接液壓推動杆，液壓推動杆與液 壓推動缸是一個整體設備，設置在支架上，通過液壓管與設置在支架上的液壓 泵站連接，控制液壓泵站的電磁閥門，可使液壓推動缸控制液壓推動杆帶動鐵 芯柱在軌道上往返移動，而改變鐵芯柱在線圈中的位置。
專利摘要本實用新型的名稱為高壓電動機移磁調壓軟起動裝置，屬於電動機拖動控制技術領域。主要解決起動特性較硬，易產生二次衝擊，諧波汙染大，技術難度高的問題。該裝置主要由一組三相空芯線圈、軌道、三相鐵芯柱、傳動機構、控制系統和櫃體組成。其特徵是將三相空芯線圈每相一端通過起動真空接觸器的觸頭與工頻電網相連接，另一端直接與電動機定子繞組相連接。在空芯線圈中安裝軌道，鐵芯柱置放在空芯線圈中的軌道上，鐵芯柱的尾部為一體，通過傳動機構使鐵芯柱在線圈中改變位置，達到改變線圈電感(阻抗)值的效果，而使電動機的起動電壓得到改變。具有起動電流小且平滑，無諧波汙染，對電動機無傷害影響、成本低、節能、過載能力強的優點。主要用於高壓電動機的軟起動，軟停機。
文檔編號H02P1/28GK201091065SQ200720062789
公開日2008年7月23日 申請日期2007年3月26日 優先權日2007年3月26日
發明者謝有神 申請人:謝有神