專利名稱：高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝 置。主要適用于串接在高壓電動(dòng)機(jī)定子繞組回路中，進(jìn)行調(diào)壓軟起動(dòng)，特別適用于500KW以上，6—10KV大功率高壓電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)、軟停機(jī)。
技術(shù)背景目前，對(duì)于高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法及裝置有多種， 一般采用電抗器作為大 功率高壓電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于起動(dòng)過程中電抗(阻抗) 值固定不變，起動(dòng)特性較硬，并易產(chǎn)生二次沖擊，選配不當(dāng)時(shí)還會(huì)造成起動(dòng)不 成功的現(xiàn)象。此外還有用晶閘管進(jìn)行調(diào)壓的、用液體電阻進(jìn)行調(diào)壓的、用勵(lì)磁 方式調(diào)壓的等。用晶閘管進(jìn)行調(diào)壓的是直接在高壓回路采用晶閘管進(jìn)行調(diào)壓的 固態(tài)軟起動(dòng)，由于受可控硅器件耐壓的限制， 一直不好解決，其可靠性不是很 高，用戶的維修技術(shù)跟不上，而且晶閘管輸出電壓中含有大量的高次諧波，會(huì) 對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)造成傷害，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染，固存在高風(fēng)險(xiǎn)，高成本和 高諧波污染，技術(shù)難度大，過載能力弱，維護(hù)成本高的問題。用液體電阻進(jìn)行 調(diào)壓的，是在高壓回路中，串聯(lián)液體電阻，采用極板在液體中運(yùn)動(dòng)，改變極板 距離，而改變液體的電阻，因而改變電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電壓，其效果尚可，雖成本 低，無諧波污染，但受使用環(huán)境和溫度影響，在高寒和北方地區(qū)液體易凍結(jié)， 而且在液體中通入高壓電，危險(xiǎn)性大，由于液體有腐蝕性，極板及水箱易被腐 蝕，液體容易蒸發(fā)，故維護(hù)工作量大，維護(hù)成本高，使用壽命短，而且起動(dòng)時(shí) 同時(shí)消耗大量有功功率，能耗大。用勵(lì)磁方式調(diào)壓的，是采用三相交流繞組和 一個(gè)直流勵(lì)磁繞組，通過調(diào)接勵(lì)磁的大小來調(diào)節(jié)交流繞組的磁飽和度，達(dá)到起 動(dòng)過程可調(diào)目的。但由于注入直流，噪音大，調(diào)節(jié)范圍有限，諧波污染大，損 耗也大。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種起動(dòng)安全可靠、節(jié)約能源、無諧波污染、操作簡單的高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法及其裝置。本發(fā)明提供的這種高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法是在高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)的 兩端每相電源都并聯(lián)磁阻可調(diào)節(jié)的電感器，該電感器的磁阻調(diào)節(jié)采用使電感器 線圈與電感器磁芯發(fā)生相對(duì)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。按照上述方法本發(fā)明還提供了高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置，它包括高壓電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行電源開關(guān)，還包括電感器線圈、電感器磁芯、帶動(dòng)電感器線圈或者電感器 磁芯使他們發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行電源 開關(guān)的每相電源輸入輸出端都并聯(lián)有所述電感器線圈。本發(fā)明裝置中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者 液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明裝置朝同方向移動(dòng)的電感器磁芯或者電感器線圈由一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)。由于本發(fā)明在高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)每相電源的輸入輸出端都并聯(lián)有磁 阻可調(diào)節(jié)的電感器，既將所述電感器串聯(lián)在高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路中，當(dāng)磁阻發(fā) 生改變時(shí)，電抗值發(fā)生改變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，可使高壓電動(dòng)機(jī)的起 動(dòng)電壓得到平穩(wěn)改變，達(dá)到電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)效果，反之可達(dá)到電動(dòng)機(jī)軟停機(jī)效 果。本發(fā)明有下述優(yōu)點(diǎn)1、 本發(fā)明采用改變電感器磁芯在電感器線圈中的位置，來改變線圈磁場 中磁介質(zhì)的導(dǎo)磁率，而改變電感器線圈電感(阻抗)值，這是一種漸進(jìn)減退的 改變，能使高壓電動(dòng)機(jī)可靠地平滑起動(dòng)，不存在二次沖擊。2、 能保持工頻電網(wǎng)的正弦波，無諧波污染，對(duì)電動(dòng)機(jī)也無任何傷害影響。3、 不受使用環(huán)境和溫度與地理位置的影響。4、 由于通過電感線圈調(diào)壓，無有功功率損耗，因而耗能極小，故節(jié)能效果好。5、 結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，維護(hù)技術(shù)易懂簡便，維護(hù)成本低。6、 能使高壓電動(dòng)機(jī)安全可靠起動(dòng)或停機(jī)，使用壽命長，過載能力強(qiáng)，操作簡單。
圖1是本發(fā)明電氣原理圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2沿A-A線的剖視圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法是在高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)的兩端每相電 源都并聯(lián)磁阻可調(diào)節(jié)的電感器，該電感器的磁阻調(diào)節(jié)采用使電感器線圈與電感 器磁芯發(fā)生相對(duì)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。用這種方法構(gòu)建的裝置有很多種，以下舉出兩種 典型的實(shí)施方式-實(shí)施方式一參見圖1-圖3。本實(shí)施方式包括高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)l，還包括電感器線圈2、電感器 磁芯3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、固定支架6、軌道7，對(duì)于高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 的每相電源而言，運(yùn)行電源開關(guān)1的輸入輸出端都并聯(lián)有所述電感器線圈2 (見 圖l)。從圖2可以看出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的所有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如電 機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電機(jī)一皮帶輪或電機(jī)一齒輪等)或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如氣缸一推 動(dòng)桿等)或者液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如液壓缸一推動(dòng)桿等)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5則與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 相適應(yīng)。在本實(shí)施方式中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4采用電機(jī)一齒輪結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5采用相 嚙合的絲桿51與絲母52，各電感器線圈2安裝在固定支架6上，各電感器磁 芯3的尾部連為一體，絲母52固定在所述尾部，絲桿51通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)的安 裝在固定支架6上，軌道7設(shè)在各電感器線圈2內(nèi)，也固定在支架6上，供各 電感器磁芯3沿著該軌道移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的齒輪42安裝在絲桿51上由電機(jī) 41帶動(dòng)，絲桿51通過齒輪42帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而使絲母52發(fā)生位移，絲母52的 移動(dòng)導(dǎo)致電感器磁芯3的移動(dòng)，使電感器磁芯3插入電感器線圈2中或者從電 感器線圈2中退出，由此使磁阻增加或減少達(dá)到調(diào)節(jié)電壓最終實(shí)現(xiàn)高壓電動(dòng)機(jī) 的軟起動(dòng)的目的。實(shí)施方式二參見圖4本實(shí)施方式除了具有實(shí)施方式一所具備的高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)1、電 感器線圈2、電感器磁芯3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、固定支架6、軌道7夕卜，還有線圈架8，各電感器線圈2安裝在線圈架8上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5的絲母52設(shè)在 線圈架8上，絲桿51可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在固定支架6上，電感器磁芯3也固定在固 定支架6上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的電機(jī)41通過齒輪42帶動(dòng)絲桿51轉(zhuǎn)動(dòng)，使絲母在絲 桿上移動(dòng)，從而使電感器線圈2移動(dòng)，套入或退出電感器磁芯3。本發(fā)明裝置工作時(shí)，先接通驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的低壓控制電源，使電機(jī)41帶動(dòng) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5將電感器磁芯3 (或電感器線圈2)運(yùn)行至初始位(即使電感器磁芯 3全部插入電感器線圈2中)，此時(shí)線圈電感(阻抗)值最大，分壓70%左右(可 根據(jù)需要設(shè)計(jì))，起動(dòng)電流在電動(dòng)機(jī)額定電流的0.4 0.9倍之間。然后合上工 作電源開關(guān)9，電感線圈與高壓電動(dòng)機(jī)成串聯(lián)起動(dòng)回路，高壓電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)， 而此時(shí)電機(jī)41帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5開始運(yùn)轉(zhuǎn)，電感器磁芯3緩慢退出電感器線圈2， 電感器線圈2的電感(阻抗)值慢慢減小，使高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電壓平穩(wěn)增加， 當(dāng)電感器磁芯3移到終點(diǎn)位完全脫離電感器線圈2時(shí)，電感器線圈的電感(阻 抗)值最小，分壓在5%以下，即高壓電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)工作電壓可達(dá)95%以上。可 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)設(shè)備的輕重和電網(wǎng)的承受能力，整定最大起動(dòng)電流值。將起 動(dòng)電流控制在整定的起動(dòng)電流最大值以下，直到起動(dòng)完成，電動(dòng)機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn) 速時(shí)，合上運(yùn)行電源開關(guān)1，高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)成功，正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電感器線圈2 成旁路。
權(quán)利要求
1、一種高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法，其特征是在所述高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)的每相電源輸入輸出端都并聯(lián)磁阻可調(diào)節(jié)的電感器，該電感器的磁阻調(diào)節(jié)采用使電感器線圈與電感器磁芯發(fā)生相對(duì)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。
2、 一種按權(quán)利要求l所述方法制作的高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置，包括高壓電 動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)(1)，其特征在于還包括電感器線圈(2)、電感器磁芯(3)、 帶動(dòng)電感器磁芯或者電感器線圈使他們發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4) 及相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)，所述運(yùn)行電源開關(guān)(1)的每相電源輸入輸出端都并聯(lián) 有所述電感器線圈(2)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) (4)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者液動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置，其特征在于朝同方向 移動(dòng)的電感器磁芯(3)或者電感器線圈(2)由一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置，其特征在于所述電感器線 圈(2)在固定支架上(6)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)采用相嚙合的絲桿(51)和絲母(52)， 其中絲桿(51)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定支架(6)上，各電感器磁芯(3)的尾部 連為一體，絲母(52)設(shè)在電感器磁芯(3)上，各電感器線圈(2)內(nèi)設(shè)有供 電感器磁芯(3)移動(dòng)的軌道(7)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)通過絲桿(51)帶動(dòng)電感 器磁芯(3)沿所述軌道移動(dòng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置，其特征在于所述電感器磁 芯(3)安裝在固定支架(6)上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)采用相嚙合的絲桿(51)和絲 母(52)，其中絲桿(51)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在固定支架(6)上，各電感器線圈(2) 安裝在一個(gè)線圈架(8)上，絲母(52)設(shè)在線圈架(8)上，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4) 通過絲桿(51)帶動(dòng)電感器線圈(2)移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法及裝置。本發(fā)明是在高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電源開關(guān)的兩端每相電源都并聯(lián)磁阻可調(diào)節(jié)的電感器，該電感器的磁阻調(diào)節(jié)采用使電感器線圈與電感器磁芯發(fā)生相對(duì)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明具有起動(dòng)電流小且平滑，無諧波污染，對(duì)電動(dòng)機(jī)無傷害影響、成本低、節(jié)能、過載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。主要用于高壓電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，軟停機(jī)。
文檔編號(hào)H02P1/26GK101277084SQ20081000508
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者謝有神 申請(qǐng)人:謝有神