專利名稱：：三相整流橋組成的低壓和高壓電機軟起動器的制作方法三相整流橋組成的低壓和高壓電機軟起動器(—)
技術(shù)領(lǐng)域：
中可控整流電路及交流調(diào)壓電路的應(yīng)用。(二)背條技術(shù)交流鼠籠型感應(yīng)電動機結(jié)構(gòu)簡單緊湊、堅固耐用，在進行電能變機械能轉(zhuǎn)換時效率高，維修方便，應(yīng)用量大面廣，但由于起動時電流達5—7.倍額定電流，造成對負載的沖擊、電能的損耗和電網(wǎng)電壓的下降…還給其它用戶帶來影響。上世紀80年代SCR固態(tài)軟起動器問扭以來，較滿意的解決了交流電動機存在的起動問題。當時歐洲power半導(dǎo)體有限公司在世界上首先生產(chǎn)"lectron"SCR固態(tài)軟起動裝置，接著AB.乃佛斯、施耐德、ABB等均有較高質(zhì)量的產(chǎn)品進入我國市場。國SSCR固態(tài)軟起動的產(chǎn)品的市場開拓起歩于20世紀90年代初，其中西安西普電力電子有限公司是首家批量生產(chǎn)交流電機SCR固態(tài)軟起動器的廠家，該廠自行開發(fā)研制的STRA固態(tài)軟起動器是90年代具有國際先進水平的高技術(shù)產(chǎn)品上海西普信息技術(shù)有限公司是國內(nèi)軟起動器行業(yè)起步較早的企業(yè)，上海西普電氣集團上海研發(fā)中心2005年推出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的XPR1-CN系列智能化液晶漢顯電機SCR固態(tài)軟起動器產(chǎn)品，使國產(chǎn)品牌SCR固態(tài)軟起動器產(chǎn)品達到世界先進水平。近10~20年來SCR固態(tài)軟起動器產(chǎn)品的發(fā)展主要體現(xiàn)在控制技術(shù)的智能化，如數(shù)字式芯片的應(yīng)用，控制方法的改進，起動模式的更新和保護功能的齊全等等。無論是國內(nèi)知名品牌還是國外進口產(chǎn)品其核心組成部4J~主電路拓撲結(jié)構(gòu)均毫無例外地釆用SCR三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路(JL)，并都將調(diào)壓電路接于交流電源與電機之間，當定子電壓升至全壓時利用并聯(lián)接觸器常開接點的旁路原理使SCR斷流并同時使電機施加全壓。迄今為止，這一工作模式和硬件組成仍然未變。從長沙黑色治金礦山設(shè)計院孫祖華的"八十年代的電力傳動及控制一鼠籠型電動機軟起動和調(diào)速"文章的刊登到湖南生物機電學(xué)院謝慶華陳涌論文"交流電動機軟起動及優(yōu)化節(jié)能控制技求的研究"在《電氣技術(shù)》(CES學(xué)術(shù)輿論媒體)2007第3期的發(fā)表；從歐洲POWER半導(dǎo)體有限公司"Lectron"SCR固態(tài)軟起動裝置到西安西普數(shù)字式交流電動機軟起動器WP—STRA產(chǎn)品的發(fā)布和2005年上海西普XPR1—CN系列智能化中文《電機軟起動器應(yīng)用裝置電氣原理與圖集》的問世，將近二卅年左左的時間，SCR固態(tài)軟每動器主電路拓撲結(jié)構(gòu)這塊世襲領(lǐng)地一直被三相反并聯(lián)晶閘管交流調(diào)壓電路所占領(lǐng)，這使人們產(chǎn)生了一種錯覺作為當代晶閘管固態(tài)軟起動器核心卩份的主電路拓撲結(jié)構(gòu)采用反并聯(lián)交流調(diào)壓電路似乎是天經(jīng)地義無可非議的。發(fā)明人在'1991年第一期《湖北工學(xué)院學(xué)報》中發(fā)表了一篇題為"相控整流電路通用公式的推導(dǎo)"論文,.該文討論了電網(wǎng)自然換流電路共同工作原理、數(shù)量關(guān)系、波形特點和電路演變規(guī)律，在該文P59頁圖2(21—24)中作者揭示了SCR三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路和SCR三相橋式全控整流電路相互演變的規(guī)律，并用'一'指出了三相橋式可控整流電路演變成為三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路的過程。所以該文圖2(21—24)電路所示等效變換及演變過程的結(jié)果就是本發(fā)明的理論依據(jù)。另外，由于歷史原因，我國過去異步電機的技術(shù)標準規(guī)定凡功率小于400KW的電機定子繞組額定電壓定為380V,而功率大于45(HCW電機，早期定為3KV，晚期定為6KV，后來又定為IOKV，這樣做的主要原因，也是為了減小起動電流，因為髙壓大功率電動機直接起動造成的惡果及影響，比380V電機更為嚴重。如我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的風(fēng)機、水泵(壓縮機、輸油、輸氣)拖動系統(tǒng)中的髙壓異步電動機常因起動電流太大而引起電網(wǎng)電壓急劇下降、以致影響其它工藝設(shè)備正常運行，因而不得不被限制"停機"以免再起動造成相同影響，由此導(dǎo)致系統(tǒng)"放空回流"，電能白白浪費。由于高壓SCR固態(tài)軟起動器需要髙壓大功率晶閘管或串并聯(lián)及電隔離技術(shù)，技術(shù)復(fù)雜、成本高，其價格高達液阻的5—10倍，致使高壓SCR固態(tài)軟起動器長期受到冷落。為迅速改變高壓電動機同類運行出現(xiàn)的這種"低效髙耗"狀態(tài)，滿足髙壓電機拖動的生產(chǎn)工藝設(shè)備"起一停"要求，研制價格適中成本低廉的高壓軟起動器，事在必行。2005年第3期《電力電子技術(shù)》雜志刊登的"基于限流變壓器的高壓異步電機軟起動控制器"一文，介紹了在飽和電抗器的勵磁繞組中，采用SCR反并聯(lián)交流調(diào)壓電路組成商壓軟起動器的方法。發(fā)明人認為借助飽和電抗器髙/低壓繞組的隔離，在由勵磁繞組組成的低壓回路中，仍可采用整流橋電路或橋式整流模塊實現(xiàn)交流調(diào)壓、從而組成高壓軟起動器。
發(fā)明內(nèi)容1、采用一只SCR三相整流橋(？L)組成了一臺交流電動機固態(tài)軟起動器。SCR三相橋式全控整流電路是電力電子學(xué)中一種最基本的電能變換電路，在傳^經(jīng)典應(yīng)fe電路中主要用于實現(xiàn)交/直(AC/DC)電能變換。圖1是SCR三相橋式全控整流電路的拓撲結(jié)構(gòu)圖，圖中1、2、3、4、5、6是組成橋電路的六個SCR,Al，Bl，Cl是整流橋交流側(cè)輸入端，P、N是整流橋直流側(cè)輸出端，R是直流負載n為三相交流電源A-B-C中性點。圖2是SCR三相三線(無中線)反并聯(lián)交流調(diào)壓電路拓撲結(jié)構(gòu)，三相交流負載R'接在調(diào)壓電路之后，這時n，為負載丫聯(lián)結(jié)中點，但三相交流負載也可接在晶閘管交流調(diào)壓電路之前(如圖3所示)，這時n'為晶閘管聯(lián)結(jié)中點。SCR三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路一直是軟起動器的核心組成部分，這以為人們所公認。但上述兩種電路都屬于電網(wǎng)自然換流電路。發(fā)明人認為上述兩類具有不同功能和明顯不同拓撲電路結(jié)構(gòu)的變流電路，它們既然都屬于相位控制電網(wǎng)自然換流電路，它們的電能變換模式及其工作機理必然存在一定的內(nèi)在聯(lián),。申請人發(fā)現(xiàn)當用SCR三相橋式全控整流電路組成電機軟起動器時、即按圖4所示經(jīng)過二歩等效變換后，整流橋電路最終演變成為交流調(diào)壓電路。這二歩等效變換是①將電機定子三相繞組(即三相交流負載)接入整流橋交流側(cè)(即三相交流電源A—B—C與橋電路交流輸入端Al—Bl—Cl之間)；②將橋電路直流側(cè)P、N兩端短接、或用導(dǎo)線連通。第一步相當于將整流橋直流負載逸從直流側(cè)(P，N)移到交流側(cè)(Al，Bl，Cl);第二歩相當于使三相交流負載(R')通過整流橋形成通路。上述結(jié)果說明當代電機SCR固態(tài)軟起動器的核心部分不僅可采用SCR三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路直接組成，也可通過將電機定子三相繞組〈即三相交流負載)接入整流橋交流側(cè)采用SCR三相橋式全控整流電路組成。采用整流橋電路替代交流調(diào)壓電路組成軟起動器具有很多優(yōu)點一是SCR三相橋式全控整流電路最早獲得工業(yè)應(yīng)用，它曾為電力電子學(xué)的發(fā)展立下了汗馬功勞，其控制技術(shù)成熟，運行可靠，如橋式整流電路中六個品閘管的"換流"是分別在共陰極組三個(1—3—5)或共陽極組三個(4—6—2)晶閘管中進行的，"換流"時電流不反向，換流安全、可靠。而在交流調(diào)壓電路中晶閘管的"換流"是分別在同一相"反并聯(lián)對"兩個晶閘管中進行的，"換流"時電流要改換方向，實現(xiàn)安全換流較困難；二是，由于電路的拓撲結(jié)構(gòu)特點決定，在整流橋電路中同相上下橋臂串聯(lián)，而共陰極組和共陽極組的三個橋臂又并聯(lián)在一起，所以整流橋不但耐壓髙，輸出電流也大。而交流調(diào)壓電路，各相晶閘管兩兩反并聯(lián)，電路耐壓低，相對輸出電流較小。故采用整流橋可組成更高電壓和更大容量的軟起動器三是，三相橋電路運行平穩(wěn)、三相對稱，將交流負載串入整流橋交流側(cè)，其線電流諧波成份少，對電機和電網(wǎng)影響小四是，三相橋電辟動態(tài)特性優(yōu)良、相控"死區(qū)"時間短、對控制信號反應(yīng)抉；五是，在現(xiàn)代電力電子沒備中橋電路已成為一種最基本的"功率變換單元"，作為最小電路單元結(jié)構(gòu)使用時常采用"多重化"技術(shù)，通過多只橋電路直接串并聯(lián)連接可組成大功率變流器而且隨著大功率集成電路技術(shù)的發(fā)展，"六單元"(由六個同類晶閘管集成)電力電子模塊、智能控制模塊應(yīng)運而生，橋電路又發(fā)展成為一種集"元件一電路一觸發(fā)一保護"于一體的固態(tài)器件整體，為軟起動器產(chǎn)品向大功率、數(shù)字化、多功能化發(fā)展創(chuàng)造了良好技術(shù)物質(zhì)條件。2、簡化了軟起動器的組成結(jié)構(gòu)、改進了電路連接。圖5與圖6是本發(fā)明軟起動器的單線和三相電氣原理圖，圖中M是定子繞組具有六個引出端的鼠籠型電動機，其中a,b，c是繞組首端，a',b，，c'是繞組末端，3-表示相序為A-B-C的三相工頻交流電源ZL表示SCR三相橋式全控整流電路。圖7是采用SCR三相反并聯(lián)電路(JL)組成的普通軟起動器單線電氣原理圖，圖中邁是具有三個引出端4b，c的鼠籠型電動機(a',b'、c'己在電機定子內(nèi)部接成丫聯(lián)結(jié)),JL表示SCR^相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路。將圖5與圖7比較后可看出作為軟起動器產(chǎn)品，圖5的組成結(jié)構(gòu)和P件結(jié)合方式比圖7更好，因為圖5軟起動器的SCR調(diào)壓電路(ZL)接于交流電源3~與電機M之木端，而圖7軟起動器的SCR調(diào)壓電路(JL)接于交流電源3~與電機m的中間，這種結(jié)構(gòu)組成和IJ件結(jié)合方式的改進無論對軟起動器的全壓"切出"或?qū)崿F(xiàn)"一拖N"方案時營造調(diào)壓電路與電機的電氣隔離都帶了方便。3、創(chuàng)新了全壓電磁開關(guān)"通一斷"工作方式。全壓開關(guān)是軟起動器中一個不可缺少的重要P件，全壓開關(guān)的作用是在電機起動時負責(zé)將調(diào)壓電路"接入"電機繞組而在起動過程完成后又要"切斷"與電機的聯(lián)系(最好是"隔離")并使電機施加全壓。圖8中的Km是普通軟起動器中的旁路開關(guān)(其作用相當于全壓開關(guān))，它用其常開接點的"并聯(lián)旁路"原理使調(diào)壓電路(JL)在電機起動完畢后"斷流退出"并使電機施加全壓。在這里請注意兩點一是該圖中的調(diào)壓電路JL并未與電機m形成電氣"隔離"，它仍然連接在電源與電機之間，因而不利于"一拖N"方案的實施；二是開關(guān)Km長期帶電吸合工作，有電能損耗。圖10和圖9是本發(fā)明軟起動器全壓開關(guān)KM的三相和單線電氣連接圖，圖中"廿"代表全壓開關(guān)常閉接點，三對常閉接點分別并聯(lián)接入電機定子繞組末端(a，，b，，c，)之間；"*11"表示全壓開關(guān)常開接點首端，"II表示全壓開關(guān)常開接點末端，三對常開接點分別串入整流橋交流側(cè)輸入回路中。將圖9與圖8比較可看出當全壓開關(guān)KM"帶電吸合"時，調(diào)壓電路(ZL)接入電機定子當全壓開關(guān)KM"斷電釋放"后電機定子繞組末端(a，，b，，c，)被短接辨定子繞組連接成Y型)、并對電機施加全壓，同時調(diào)壓電路通過全壓開關(guān)KM常開接點實現(xiàn)了與電機的電氣"隔離"，最終還使自身長期工作處于"斷電釋放"有利狀態(tài)。從上所述可知，由于采用了關(guān)兼具常開與常閉主接點新型結(jié)構(gòu)的全壓電磁開關(guān)，使整流橋組成交流電機固態(tài)軟起動器面貌煥然一新電路連接改進、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化、部件組合更新、全壓開關(guān)也獲得創(chuàng)新應(yīng)用。4、本發(fā)明提出了一種高壓電機固態(tài)軟起動器的組成方案——借助傳統(tǒng)三相飽和電抗器的電磁"隔離"，在其交流勵磁低壓回路中，引入SCR三相整流橋，通過整流橋的移相控制，調(diào)節(jié)飽和電抗器交流低壓線圈中的勵磁電流可改變鐵芯飽和程度和高壓線圏阻抗，從而調(diào)控與高壓線圈串聯(lián)的電機定子繞組中的電壓，使高壓電機獲得軟起動特性。圖11和圖12是這種髙壓軟起動器的單線電路圖和三相電路圖，圖中3~/3-6-10KV是相序為A-B-C髙壓交流工頻電源，K'是髙壓斷路器，M'是高壓電機定子繞組、它是具有六個引出端的高壓鼠籠型電動機或繞線型異步電動機，KM'是高壓電磁開關(guān)(作全壓開關(guān)用)，"Lo是三相飽和電抗器，其中al-al'、bl-bl'、和cl《r分別為飽和電抗器三相高壓線圈，a2-a2'、b2-b2'、c2-c2'分別是飽和電抗器三相低壓勵磁線面。該軟起動器的髙/低壓回路電氣連接的特征是在由高壓電源—髙壓斷裙開關(guān)—高壓電機一髙壓電磁開關(guān)—飽和電抗器高壓線圈串連組成的高壓回路中三相('3-6-10)KV高壓電源A、B、C通過髙壓斷路器K''分別與電機定子繞組三個首端a、b、c連接；定子繞組三個末端a'、b'、c'分別與電磁開關(guān)常開接點三個首端(*11)連接，電磁開關(guān)常開接點三個末端(II)分別與飽和電抗器高壓線圑三個首端al、bl、cl連接，髙壓線園三個末端al'、bl'、cl'連接成髙壓回路丫聯(lián)結(jié)中點N'，電磁開關(guān)的三對常閉接點分別并聯(lián)接入電機定子繞組三個末端a'、b'、c'之間在由飽和電抗器低壓勵磁線圉與整流橋串聯(lián)組成的低壓回路中低壓勵磁線圈首端a2、b2、c2連接在一起形成低壓回路中點n，低壓線園末端a2'、b2'、c2'分別與整流橋交流側(cè)輸入端Al、Bl、Cl連接，整流橋直流側(cè)輸出端P和N用導(dǎo)線連接成通路。圖13同時繪出了采用整流橋組成的低壓軟起動器和髙壓軟起動器單線電路，圖中ZLM代表模塊化整流橋，CF代表集^直內(nèi)的移相觸發(fā)器，Uk代表移相控制信號。兩者的主要區(qū)別是，在低壓軟起動器中，作為交流負載的電機定子繞組通過全壓開關(guān)直接與整流橋串聯(lián)而在高壓軟起動器中，作為交流負載的電機定子繞組在高壓回路中，而整流橋則在低壓回路中，通過改變低壓回路中的勵磁電流在高壓回路中實現(xiàn)阻抗變換。這種帶電磁耦合的固態(tài)軟起動器，巧妙解決了整流橋與高壓電機的電氣隔離問題。5、在實施"一拖N"方案時本發(fā)明軟起動器與現(xiàn)有軟起動器相比少用(N+1)只電磁開關(guān)。"—拖N"方案意味著共用一臺調(diào)壓器分時起動多臺(N臺)電機，它是軟起動器一種典型運行方式，也是軟起動器應(yīng)具有的一項基本技術(shù)性能。圖14是普通軟起動器當N=l時的"一拖l"電路圖，圖中K與KM是電機配電電路和電機實施軟起動時必不可少的的斷路開關(guān)和旁路開關(guān)。圖15是普通軟起動器當N=3時實施"一拖3"時的電路圖，除了3臺電機(ml、m2、m3)運行必不可少的斷路開關(guān)(Kl、K2、K3)和旁路開關(guān)(KM1、KM2、KM3)夕卜，還需為調(diào)壓電路(JL)增加一只專用斷路開關(guān)(1K)和使它與3臺電機形成電氣"隔離"的3臺"隔離開關(guān)"(汰、3K、4K)，即實施"一拖3"比"一拖l"要增加(3+l)臺開關(guān)。換句話說，普通軟起動器在實施"一拖N"方案時與實施"一拖1"方案相比，除了電機配電電路和電機實施軟起動時必不可少的的斷路開關(guān)Kl~Kn和旁路開關(guān)KMl~KMn、KM1'~KM4'外，還需增添N+1臺開關(guān)(包括一臺斷路開關(guān)和N臺隔離電磁開關(guān))。圖16、圖17和圖18、圖19分別給出了本發(fā)明低壓和髙壓軟起動器實現(xiàn)"一拖N"的經(jīng)濟實施方案。圖18和圖16是本發(fā)明髙/低壓軟起動器當N=l時實施"一拖1"時的電路圖，這時可省去全壓開關(guān)三對常開主接點；圖19和圖17是本發(fā)明高/低壓軟起動器當N>1時實施"一拖N"時的電路圖(理論上N可為無窮，圖中N-4)。除了電機配電電路和電機實施軟起動時必不可少的的斷路開關(guān)K'l-K'4(對于圖19髙壓軟起動器)、Kl-K4(對于圖17低壓軟起動器)和全壓開關(guān)KM1'~KM4'(對于圖19高壓軟起動器)、KM1KM4(對于圖17低壓軟起動器)外，從圖可看出，無論是低壓軟起動器還是髙壓軟起動器實施"一拖4"方案時并未增加任何附件。換句話說，本發(fā)明軟起動器在實施"一拖N"方案時與實施"一拖1"方案一樣，只需配套相應(yīng)的斷路開關(guān)和全壓開關(guān)，而無需再增添其它附件。這種實現(xiàn)"一拖N"的方案稱為經(jīng)濟實施方案。這時，全壓開關(guān)的連接特點是將第1N臺電機(Ml~Mn或M'l~M'n)所屬的全壓開關(guān)(KMl-KMn或KM'lKM'n)常閉接點分別并聯(lián)接入所屬電機定子繞組末端，常開接點的首端(*n)分別與相應(yīng)電機定子繞組末端連接，而常開接點的末端(II)則都與整流橋(ZL/ZLM)交流側(cè)輸入端連接在一起(對于低壓軟起動器，見圖17)或都與飽和電抗器("Lo)高壓線圉首端連接在一起(對于高壓軟起動器，見圖19)。從上所述可知，本發(fā)明低壓固態(tài)軟起動器與現(xiàn)有普通低壓固態(tài)軟起動器的主要區(qū)別是<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>6、欲使普通軟起動器也具有實現(xiàn)"一拖N"的經(jīng)濟性和起動完畢后的電隔離特點，申請人提出將現(xiàn)有軟起動器的電氣原理圖從圖2改進為圖3(或從圖8改進為圖9)并將原旁路開關(guān)改作為全壓開關(guān)應(yīng)用。(四)附困說明圖1——SCR三相橋式全控整流電路拓撲結(jié)構(gòu)圖2~~SCR三相反并聯(lián)(負載丫聯(lián)結(jié))交流調(diào)壓電路拓撲結(jié)構(gòu)圖3~~SCR三相反并聯(lián)(SCR丫聯(lián)結(jié))交流調(diào)壓電路拓撲結(jié)構(gòu)圖4~~AC/DC整流電路演變?yōu)锳C/AC調(diào)壓電路示意5——整流橋組成的低壓軟起動器單線電路6~~1整流橋組成的低壓軟起動器三相電氣原理7^普通低壓軟起動器單線電路8~普通低壓軟起動器旁路開關(guān)單線連接9~~本發(fā)明低壓軟起動器全壓開關(guān)單線電路10~~本發(fā)明低壓軟起動器全壓開關(guān)三相電路11——整流橋組成的髙壓軟起動器單線電路123S流橋組成的高壓軟起動器三相電路13~~整流橋組成的低壓和高壓軟起動器的單線電路14~~普通軟起動器"一拖1"單線電路15—普通軟起動器"一拖N"(N=3)單線電路圖電氣原理16~~S流橋組成的低壓軟起動器"一拖1"經(jīng)濟實施方案圖17~~整流橋組成的低壓軟起動器"一拖N(N-4)經(jīng)濟實施方案圖18——整流橋組成的高壓軟起動器"一拖1"經(jīng)濟實施方案圖19~~整流橋組成的高壓軟起動器"一拖N"(N=4)經(jīng)濟實施方案圖20"~國產(chǎn)三相全控整流橋智能模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引線21——國產(chǎn)三相全控交流調(diào)壓智能模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引線22~~采用一只三相整流橋智能模塊組成的低壓軟起動器圖23—采用一只三相整流橋智能模塊組成的髙壓軟起動器具體實施方式最近10多年來電力半導(dǎo)體開關(guān)器件發(fā)展的共同趨勢是模塊化，即把同類半導(dǎo)體開關(guān)器件和不同類的一個或多個開關(guān)器件按一定的電路拓撲結(jié)構(gòu)連接并安裝在一起，這一組合體稱為電力半導(dǎo)體模塊。如果將功率開關(guān)器件中的驅(qū)動或觸發(fā)、控制和保護等信息電子電路也制作在一個整體芯片上，則稱為智能功率集成電路或智能功率模塊。其中以"六單元"(即由六個相同晶閘管組成)三相全控整流模塊應(yīng)用最多。功率開關(guān)器件的模塊化及智能化，簡化了功率單元結(jié)構(gòu)、減少了電'路連接、縮小了電能變換器體積、降低了電源或裝置成本，提高了運行可靠性，實現(xiàn)了功率處理信息化強電控制弱電化，是未來電力電子器件和電能變換器的發(fā)展方向。本實用新型最好的實施方式是采用一只智能晶閘管(SCR)三相整流橋模塊(ZLM)或智能晶閘管(SCR)三相交流(即反并聯(lián)三相交流調(diào)壓電路)模塊組成低壓和高壓軟起動器。圖20是國產(chǎn)MJYS"QKZL-200三相橋式整流智能模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引線圖，具有交流側(cè)輸入三端引線Abd和直流側(cè)輸出正負極p、n引線；其內(nèi)集成有鋸齒波同步數(shù)字觸發(fā)器CF;模塊可受控Uk-040v直流(模擬)移相控制信號，可按"垂直控制"原理產(chǎn)生觸發(fā)脈沖；~⑥是模塊控制電路引線，其中①工作電源+12V，~@公共端，④直流移相控制信號，封鎖用高電平(+5v)，⑥觸發(fā)脈沖控制門(低電平"ov"有效)。圖21是國產(chǎn)三相全控交流調(diào)壓智能模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引線圖，它具有三端交流輸入(IN)引線和三端交流輸出(OUT)引線，其它結(jié)構(gòu)與控制電路引線與圖20整流模塊相同。圖22是采用上述智能控制整流模塊(ZLM)組成的低壓軟起動器單線電路圖。圖23是在電磁飽和電抗器低壓線圏中引入同類模塊(ZLM)組成的髙壓軟起動器單線電路圖。權(quán)利要求1.一種主要由三相工頻交流電源(A-B-C)、三相交流電動機(M)、全壓電磁開關(guān)(KM)、晶閘管調(diào)壓電路及其移相調(diào)控系統(tǒng)組成的低壓電機軟起動器，其特征在于，晶閘管調(diào)壓電路是由一套三相全控橋式整流電路(ZL)組成的；全壓電磁開關(guān)(KM)除具有三對常開主接點(II)外，還配有2對常閉主接點(サ)，電機升壓起動時“通電吸合”、電機起動完畢進入全壓運行后“斷電釋放”；晶閘管整流橋(ZL)串聯(lián)連接在三相交流電源(A-B-C)、交流電機(M)定子繞組(aa’-bb’-cc’)、全壓電磁開關(guān)(KM)常開接點的末瑞(II·)，整流橋(ZL)直流側(cè)輸出瑞(P、N)短接；在相應(yīng)電機(Mn)定子繞組末端(a’n、b’n、c’n)接入相應(yīng)全壓電磁開關(guān)(KMn)則可實現(xiàn)“一拖N”方案。2、權(quán)利1所述低壓軟起動器三相全控橋式整流電路(ZL)的特征是，它是—只"六單元"智能控制模塊(ZLM)。3、權(quán)利1所述軟起動器主電路各部件相互連接的特征是，三相交流電源(A一B—C)分別與交流電動機(M)三相定子繞組首端(a、b、c庫接；三相定子繞組末端(a'、b'、c')—方面分別接入電磁開關(guān)(KM)的常開接點首端(*n)，另一方面分別并聯(lián)接入電磁開關(guān)(KM)的2對常閉接點(+);電磁開關(guān)(KM)的常開接點末端(n)與整流橋交流側(cè)輸入端(Al、Bl、Cl)連接；整流橋直流側(cè)輸出端(P—N)用導(dǎo)線連通。4、權(quán)利1所述軟起動器實現(xiàn)"一拖N"方案在各電機定子繞組末端(a'n、b'n、c'n)接入相應(yīng)全壓電磁開關(guān)(K^n)的特征是，在"一拖i"方案中全壓電磁開關(guān)(KM1)2對常閉接點(廿)分別并聯(lián)接入電機(Ml)定子繞組末端(a'l、b'l、c'l)，而3對常開接點(n)可省去；在"一拖N"方案中，各相應(yīng)全壓電磁開關(guān)(KMn)的常閉接點(廿)和常開接點的首端(*n)的連接不變、而相應(yīng)的常開接點的末端(II)則全部連接在整流橋交流側(cè)輸入端(Al、Bl、Cl)上。5、按權(quán)利1所述軟起動器的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，一種由三相工頻交流電源(A—B—C)、三相交流電動機(M)、全壓電磁開關(guān)(KM)、晶閘管三相反^聯(lián)交-流調(diào)壓電路(幾)及其移相調(diào)控系統(tǒng)組成的低壓軟起動器，其特征在于，三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路(幾)是一只智能控制的交流調(diào)壓模塊(JLM);晶閘管交流調(diào)壓電路(JL/JLM)串聯(lián)連接在三相交流電源(A—B—C)、三相交流電動機(M)定子繞-組(aa'—bb'—cc，)、全壓電磁開關(guān)(KM)常開接點的末瑞(II)即三相交流電源(A—B—C)通過斷路開關(guān)與交流電動機三相定子繞組首端(a、b、c)連接，三相定子繞組末端(a'—b'—c')分別與全壓電磁開關(guān)(KM)常開接點的首端"II)連接，全壓電磁開關(guān)(KM)常開接點的未端(n)分別與三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路(幾/JLM)三個交流輸入端(IN)連接；三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路(幾/JLM)三個交流輸出端(OUT)用導(dǎo)線連通并形成中點(n');全壓電磁開關(guān)(KM)2對常閉接點(廿)分別并聯(lián)接入三相交流電動機(M)定子繞組末端(a'—b，一c')。6、一種主要由三相髙壓工頻交流電源(A'—B'—C')、高壓交流電動機(M')、高壓電磁開關(guān)(KM')、三相飽和電抗器(coLo)、晶閘管交流調(diào)壓電路及其移相調(diào)控系統(tǒng)組成的高壓軟起動器，其特征是，晶閘管交流調(diào)壓電路是由一套三相全控橋式整流電路(ZL)組成的；軟起動器由低壓回路和商壓回路構(gòu)成其中低壓回路由飽和電抗器(wLo)三相低壓交流勵磁線圑(a2—a'2、b2—b'2、c2—c'2)與三相整流橋(ZL)串聯(lián)連接組成，而商壓回路由商壓交流電源(A，一B，一C，)、商壓交流電動機(M')、商壓電扭開關(guān)(KM')、飽和電抗器("Lo)高壓線圉串聯(lián)組成離壓電磁開關(guān)(KM')配有三對常開主接點(U)和2對常閉主接點(廿)，它在電機升壓起動時"通電吸合"、電機起動完畢進入全壓運行后"斷電釋放"；在電機定子繞組末端(a'n、b'n、c'n)接入相應(yīng)全壓電磁開關(guān)(KMn)則對實現(xiàn)"一拖N"方案。7、權(quán)利6所述高壓軟起動器三相全控橋式整流電路(ZL)的特征是，它是—只智能控制"六單元"三相全控整流模塊(ZLM)。8、權(quán)利6所述高壓軟起動器離/低壓回路串聯(lián)連接的特征是，低壓回路桉下列順序連接:飽和電抗器三相低壓交流勵磁線圑(a2—a，2、b2—b，2、c2—c'2)的三個首端(a2、b2、C2)連接在一起形成低壓回路中點(n),三個末端(a'2、b'2、c'2)直接與三相整流橋(ZL/ZLM)交流側(cè)的輸入端(Al、Bl、Cl)連接，整流橋直流側(cè)(P、N)用導(dǎo)線連通；離壓回路桉下列順序連接三相高壓電源(A'一B'—C')通過斷路開關(guān)分別與電機定子繞組三個首端(a、b、c)連接，定子繞組三個末端(a'、b'、c')分別與商壓電磁開關(guān)(KM')三對常開g^點首端(*11)連接，髙壓電磁開關(guān)(KM，)常開接點三個末端(II)分別與飽和電抗器("Lo)髙壓線圃三個首端(al、bl、cl)連接，商壓線圍三個末端(a'l、b'l、c'l)連接在一起形成髙壓回路丫聯(lián)結(jié)中點(N')，高壓電磁開關(guān)的2對常閉接點分別并聯(lián)接入電機定子繞組三個末端(a'、b'、c')之間。9、權(quán)利6所述髙壓軟起動器在實現(xiàn)"一拖N"方案時電機(M'l-M'n)定子繞組末端(a，n、b，n、c，n)接入髙壓電磁開關(guān)(KM')'"的特征是，當N-1時,只在相應(yīng)電機(Mn)定子繞組末端(a'ii、b'n、c'n)分別并聯(lián)接入2對常閉接點("、省去其三對常開接點(n),電機定子繞組牢端(a，、b，、c，)直接與飽和電抗器("Lo)高壓線園首端(al、bl、cl)連接當NZ時，除分別在相應(yīng)電機(Mn)定子繞組末端(a'ii、b'n、c，n)并聯(lián)接入相應(yīng)全壓電磁開關(guān)(KM，n)2對常閉接點(廿)，還需接入各相應(yīng)常開接點的首端(*n)，而相應(yīng)的常開接點的末端(n)則全連接在飽和電抗器(wLo)髙壓線園首端(al、bl、cl)上。10、按權(quán)利6'所述高壓軟起動器的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，一種主要由高壓三相工頻交流電源(A，—B'—C')、髙壓交流電動機(M')、高壓電磁開關(guān)(KM，)、三相飽和電抗器(coLo)、晶閘管反并聯(lián)交流調(diào)壓(JL)電路及其移相調(diào)控系統(tǒng)組成的布壓軟起動器，其特征在于，晶閘管調(diào)壓電路是由一只"六單元"智能控制三相反并聯(lián)交流調(diào)壓模塊(JLM)組成的飽和電抗器三相低壓交流勵磁線園分別接入三交流調(diào)壓模塊(JLM)三個輸入端(IN):三相反并聯(lián)交流調(diào)壓電路(JLM)三個輸出端(0U1)用導(dǎo)線連通并形成中點(n')。全文摘要本發(fā)明為三相整流橋組成的低壓和高壓電機軟起動器涉及交流電動機的無沖擊電流起動和速度控制。將電機定子三相繞組接入三相全控整流橋交流側(cè)、而將整流橋直流側(cè)用導(dǎo)線連通就組成了低壓軟起動器；將三相飽和電抗器低壓交流勵磁線圈接入三相全控整流橋交流側(cè)，而將整流橋直流側(cè)用導(dǎo)線連通，再將高壓電機定子三相繞組與飽和電抗器高壓線圈串連，就組成了高壓電機軟起動器。上述高/低壓軟起動器中均有一只全壓電磁開關(guān)，它在電機起動時“帶電吸合”；起動完畢后，“斷電釋放”并使電機全壓運行；該類軟起動器實施“一拖N”方案時，除必需配備N臺電機斷路開關(guān)外，比現(xiàn)有軟起動器少用N+1只電磁開關(guān)。文檔編號H02P1/26GK101222192SQ200710052540公開日2008年7月16日申請日期2007年6月25日優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日發(fā)明者群劉,劉耀和申請人:劉群;劉耀和