水電阻軟起動器用電液阻值帶壓監測系統的製作方法

2023-09-19 19:43:55 1

專利名稱：水電阻軟起動器用電液阻值帶壓監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電動機水電阻軟起動技術領域，涉及一種水電阻軟起動器 用電液阻值帶壓監測系統，適用於高壓交流電動機的恆流軟起動控制，特別是電壓等級10KV及以下、功率20000KW及以下的高壓籠式異歩電動機的恆流軟起動控制。
背景技術：
目前，公知的高壓交流電動機軟起動方式有串電抗降壓起動、交流變 頻起動、水電阻軟起動等方式。串電抗降壓起動方式，起動電流大、不可 調整，無法實現軟停止功能。交流變頻起動方式是一種高效起動調速方式， 起動性能好，調速範圍大，節能效果佳，但價格昂貴，且國產化率低，主 要由國外生產並進口，技術複雜，要求相當高的維護水平，不適宜國內高 壓電動機機組起動。水電阻軟起動方式可無級控制，起動性能好，價格低 廉，是一種性價比較高的軟起動方式，但水電阻軟起動器運行時，由於電 液環境溫度的差異，特別是電極板在承受高電壓和大電流的情況下，在很 短的時間內，動、定電極板附近的電阻液局部汽化，焦耳熱使電液溫度上 升，電液溫度的變化導致電液阻值變化，電液阻值變化使電動機的起動電 流和起動時間發生變化，也就是說電動機的起動電流和起動時間易受電液 阻值的影響，使繼電保護整定不精確，致使水電阻軟起動器的使用具有局 限性。 發明內容本實用新型的目的是針對採用水電阻軟起動方式時，電動機的起動電流 和起動時間易受電液阻值的影響，而使繼電保護整定不夠精確，致使水電阻軟 起動器的使用受到局限的不足之處，而提供一種能實時檢測電液阻值並自動跟 蹤的水電阻軟起動器用電液阻值帶壓監測系統，以確保電液溫度發生變化時， 而電動機起動電流和起動時間相同，滿足繼電保護的要求，使水電阻軟起動器 的性價比優勢更明顯。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是 一種水電阻軟起動 器用電液阻值帶壓監測系統，包括測距編碼器、溫度監測裝置、PLC控制系 統，測距編碼器安裝在傳動螺杆下方，它每轉動一周，傳動螺杆就轉動一 個螺距，螺距的距離就代表了動電極板移動的距離，溫度監測裝置包括傳 熱導板和紅外線測溫頭，傳熱導板浸入帶有高電壓的電阻液中，紅外線測 溫頭不接觸高壓電液，.PLC控制系與伺服電動機、動電極板、傳熱導板電信 號相連，其特徵是釆用測距編碼器探測的極板距離與溫度監測裝置測得 的溫度信號送入PLC控制系統，運用建立的數學模型運算公式測算出當前 的電液阻值，再與設定值相比較，控制伺服電動機帶動動極板到設定阻值 的位置，從而保證電動機每次起動電流與時間的恆定性，滿足繼電保護的 要求。本實用新型技術解決方案中所述的測距編碼器安裝在極板傳動機構的 傳動螺杆下，測距編碼器採用多圈絕對編碼器，多圈絕對編碼器在運行時 其控制的機械位置決定每個位置，是唯一的，它無需記憶，無需找參考點， 並且測量範圍大，安裝時將某一中間點作為起始零點就可以了，正轉是測 距編碼器的增過程，反正轉則是測距編碼器的減過程，測距編碼器每轉動 一周，傳動螺杆就轉動一個螺距，螺距的距離就代表了動電極板移動的距 離。本實用新型技術解決方案中所述的溫度監測裝置包括傳熱導板和紅外 線測溫頭。傳熱導板浸入帶有高電壓的電阻液中，電液溫度的變化則引起 傳熱導板上溫度的變化，紅外線測溫頭在不接觸高壓的情況下測得電液的實際溫度並以標準模擬量信號送入PLC控制系統。本實用新型技術解決方案中所述的PLC控制系統通過檢測的極板距離信號與電液溫度信號，運用建立的數學模犁運算公式進行運算，測算出當 前極板距離與電液溫度下的電液阻值，與起動電動機所需的實際阻值相比 較，控制伺服電動機帶動動電極板到設定阻值的位置，保持電動機每次起 動電流與時間的恆定性。 本實用新型的有益效果是，解決了高壓水電阻軟起動器在不接觸高壓 水的情況下，實時有效地測得了電液阻值，並有效地把動電極板調整到設 定阻值，使電動機採用水電阻軟起動方式時的起動電流和起動時間不受電 液溫度變化的影響，保證電動機的每次起動電流和起動時間基本相同，使 電動機的繼電保護更精確。


以下結合附圖對本實用新型進一步說明。 圖1是本實用新型結構和應用示意圖。圖中1.伺服電動機，2.動電極板，3.定電極板，4.電液，5. 傳動螺杆，6. PLC控制系統，7.測距編碼器，8.紅外線測溫頭，9.傳 熱導板。
具體實施方式
如圖1所示，高壓電動機起動時，動電極板(2)與定電極板(3)串 接在電動機定子迴路，動電極板(2)與定電極板(3)間所串水電阻電液 阻值的大小決定了電動機的起動電流及起動時間，定電極板(3)固定，動 電極板(2)則由PLC控制系統(6)控制其工作位置，起車前，系統上電， 此時動電極板(2)與定電極板(3)間距離最大，安裝在傳動螺杆(5)下 的測距編碼器(7)把零位傳入PLC控制系統(6)，傳熱導板(9)與電液(4)的實時溫度相同，紅外線測溫頭(8)則把電阻液(4)的實時溫度以 模擬量的形式送入PLC控制系統(6)， PLC控制系統(6)則把距離與溫度 信號運用數學模型進行運算，並與設定阻值相比較，輸出控制伺服電動機(1)改變動電極板(2)與定電極板(3)間的距離，直到測距編碼器(7) 測得的距離與紅外線測溫頭(8)測得的溫度信號運算後，與設定電液阻值 相同，動電極板(2)就停在那一位置，保證每次電動機的起動電流與起動 時間相同，滿足繼電保護的要求。
權利要求一種水電阻軟起動器用電液阻值帶壓監測系統，用於電動機軟起動及調速裝置的監控，其特徵是測距編碼器(7)與動電極板(2)的傳動螺杆(5)相連，溫度監測裝置(8、9)中的傳熱導板(9)浸入帶有高電壓的電液(4)中，紅外線測溫儀(8)不接觸高壓電液(4)，所測數據送入PLC控制系統(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種水電阻軟起動器用電液阻值帶壓監測系統。主要是解決採用水電阻軟起動方式起動電動機時，電動機的起動電流和起動時間易受電液阻值的影響，而使繼電保護整定不夠精確，致使水電阻軟起動器的使用受到局限的問題。本實用新型提供一種能實時檢測電液阻值並自動跟蹤的水電阻軟起動器用電液阻值帶壓監測系統，其特徵是採用測距編碼器探測的極板距離與溫度監測裝置測得的溫度信號送入PLC控制系統，運用建立的數學模型運算公式測算出當前的電液阻值，再與設定值相比較，控制伺服電動機帶動動極板到設定阻值的位置，從而保證電動機每次起動電流與時間的恆定性，滿足繼電保護的要求。
文檔編號H02P1/36GK201044429SQ20072008326
公開日2008年4月2日 申請日期2007年1月22日 優先權日2007年1月22日
發明者周建華, 敖君山, 王豔階, 肖少兵 申請人:孝感市大禹電氣有限公司