一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置制造方法
【專利摘要】一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，涉及一種大功率電機軟起動裝置，一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，包括繞組，繞組通過甲斷路器連接電壓母線，繞組上設置有若干個抽頭，其中一個抽頭連接電機，在所述的甲斷路器與所述的電機之間設置有乙斷路器，所述繞組還連接有調節裝置，所述的調節裝置包括串聯設置至少一個可調的電容器，所述的調節裝置通過所述的丙斷路器連接三相繞組，所述的調節裝置上設置有選擇開關。與現有技術相比，本裝置運行時沖擊電流小，對電網危害低，使用壽命長，同時還具有體積較小，重量較輕，調節裝置可拆卸的特點，使得本裝置搬運更加方便，使用范圍更加廣泛，可起動的電機功率范圍更大。
【專利說明】—種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種大功率電機軟起動裝置，尤其是一種采用可調自耦變壓器的軟起動裝置，以及一種使用該自耦變壓器的大功率電機軟起動的方法。
【背景技術】
[0002]功率在8000W以上的大功率電機，其在全壓起動時會產生較大的沖擊電流，一般為額定電流Ie的5-8倍。電機的容量越大，起動時所產生的沖擊電流對電網及其負載沖擊就越大。當電機的容量過大時，沖擊電流甚至會危害電網的安全運行；同時由于起動應力較大，使負載設備的使用壽命較低。目前大多數的大功率電機起動用的變壓器通常為抽頭固定的自耦變壓器，在整個電機起動過程中，自耦變壓器的抽頭是不可變的。為了減少大功率電機在起動時對電網的沖擊，就必須使用低壓抽頭的自耦變壓器，但低壓抽頭的自耦變壓器會使電機起動時間延長，甚至使電機無法起動。由于這些原因的存在，限制了自耦變壓器在大功率電機起動中的應用。
[0003]為此本 申請人:先前申請過發明專利“大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置及起動方法”(申請號:201210194470.7)，通過在繞組上串聯一個或者多個可以調節的調節繞組可以在不斷電的情況下起動大功率電機，相對現有的自耦變壓器的二次電流，該發明的二次沖擊電流較小，通常可比現有的自耦變壓器的二次電流減小20-30%，對電網的影響較小，二次電壓低，對負載設備的影響也較小，延長其使用壽命。但是這種可調自耦變壓器裝置的結構復雜，尤其是繞組和調節繞組共軛，使得本發明的體積巨大，整體重量達到了 7至9噸，移動非常不易，使用時非常不方便。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術中的不足，提供了一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，本裝置運行時沖擊電流小，對電網危害低，使用壽命長，同時還具有體積較小，重量較輕，調節裝置可拆卸的特點，使得本裝置搬運更加方便，使用范圍更加廣泛，可起動的電機功率范圍更大。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決:一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，包括繞組，所述繞組通過甲斷路器連接電壓母線，所述的繞組上設置有若干個抽頭，其中一個所述的抽頭連接電機，在所述的甲斷路器與所述的電機之間設置有乙斷路器，所述繞組還連接有調節裝置，所述的調節裝置包括串聯設置至少一個可調的電容器，所述的調節裝置通過所述的丙斷路器連接三相繞組，所述的調節裝置上設置有選擇開關。
[0006]上述技術方案中，優選的，所述的調節裝置上還設置有甲連接端和乙連接端，所述的甲連接端可拆卸的連接所述的繞組，所述的乙連接端可拆卸的連接所述的三相繞組。
[0007]上述技術方案中，優選的，所述的選擇開關設置在所述調節裝置內每個所述可調的電容器兩端。[0008]這樣設置，本發明的特點是自耦變壓器裝置里的固定繞組和調節裝置串聯設置，調節裝置包括至少一個可調的電容器，可調的電容器與繞組不需要設置在同一個鐵軛上，使得調節裝置相對于自耦變壓器裝置可以拆卸，極大的減少了整個自耦變壓器裝置的體積與重量，同時極大的減輕了運輸的難度。不僅如此，相對于需要與繞組共軛的調節繞組，本發明的調節裝置是幾個可調的電容器串聯而成，調節的范圍的選擇比繞組式的調節線圈更加靈活，可調節的范圍也更加廣泛。
[0009]一種大功率電機軟起動方法，其特征在于，包括以下幾個步驟，步驟A:將所有所述可調的電容器上的所述選擇開關合上，此時所述的調節裝置短路，自耦變壓器裝置呈低變比，二次電壓低；步驟B:將所述的丙斷路器合上，使所述的調節裝置與所述的三相繞組連接，再合上所述的甲斷路器，讓所述的電壓母線送電至所述的自耦變壓器裝置；步驟C:檢測所述電機的轉速或者電流，當經過一段時間后，所述電機加速到預設的第一轉速時，將所述選擇開關打開，讓所述的調節裝置接入線路中，逐漸調節所述可調的電容器的電位，改變所述可調的電容器的電感，使得自耦變壓器裝置呈高變比，二次電壓增大；步驟D:再經過一段時間后，所述電機加速達到預設的第二轉速時，將所述丙斷路器打開，使所述的自耦變壓器裝置呈電抗器運行f 10秒；步驟E:將所述乙斷路器合上，所述的電機切換至全電壓運行，所述的自耦變壓器裝置退出運行，起動完成。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本裝置運行時沖擊電流小，對電網危害低，使用壽命長，同時還具有體積較小，重量較輕，調節裝置可拆卸的特點，使得本裝置搬運更加方便，使用范圍更加廣泛，可起動的電機功率范圍更大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0013]如圖1所示，一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，包括繞組R，繞組R通過甲斷路器QFl連接電壓母線，繞組R上設置有三個抽頭，三個抽頭分別是甲插頭I，乙插頭2和丙插頭3。其中一個抽頭連接電機M，電壓母線通過乙斷路器QF2連接電機M，乙斷路器QF2在甲斷路器QFl與電機M之間，繞組R還連接有調節裝置，調節裝置包括一個可調的電容器C，電容器C兩端設置有選擇開關KF。調節裝置通過丙斷路器QF3連接三相繞組Z，調節裝置上還設置有甲連接端X和乙連接端Y，甲連接端X可拆卸的連接繞組R，乙連接端Y可拆卸的連接三相繞組Z。
[0014]使用時，先根據電機M的功率選擇接入甲插頭1、乙插頭2或丙插頭3，每個插頭之間的電抗值相差5%。再合上選擇開關KF，讓可調的電容器C短路，此時自耦變壓器呈低變t匕，二次電壓低，起動電流小，而一次電流更小。然后將丙斷路器QF3合上，使自耦變壓器的三相繞組Z相接，隨即合上甲斷路器QFl，使電壓母線送電能至自耦變壓器，此時自耦變壓器一次接通電源，電機M在低電壓下開始起動，系統在較小電流下起動，對電網沖擊較小。再然后檢測電機M的轉速或電流，當經過一段時間后，電機M加速達到預設的第一轉速時，將選擇開關KF打開，讓可調的電容器C接入線路中，然后調節可調的電容器C的電位，改變可調的電容器C的電感。其中第一轉速是根據電機的起動曲線特點而定，通常，第一轉速為電機M全壓下運行的轉速的50-90% ;當可調的電容器C為多個串聯時，可根據需要打開選擇開關KF的個數。通過調節可調的電容器C改變自耦變壓器變比，此時自耦變壓器呈高變t匕，二次電壓提高，電機M電流增大，可調的電容器C不僅可以調節二次電壓，而且可以起到功率因數的補償作用，使一次電流更低。再經過一段時間后，電機M加速達到預設的第二轉速，通常，第二轉速為電機M全壓下運行的轉速的90-96% ;將丙斷路器QF3打開，此時自耦變壓器的繞組R串接在電機M定子和電壓母線的回路中，自耦變壓器呈電抗器運行狀態。這一過渡階段歷時f 10s，此后起動電流已降至接近額定電流。將乙斷路器QF2合上，電機M切換至全電壓下運行，自耦變壓器退出運行，起動完成。
[0015]本發明裝置還可以通過甲連接端X和乙連接端Y使得調節裝置可以與繞組R和三相繞組Z分離，使得本裝置十分方便運輸，體積重量也大大減少，同時調節裝置可以串聯任意數量可調的電容器C， 使得本裝置的使用范圍有了極大的提高，適用于起動高功率以及超高功率的電機。
【權利要求】
1.一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，包括繞組(R)，所述繞組(R)通過甲斷路器(QFl)連接電壓母線，所述的繞組(QFl)上設置有若干個抽頭，其中一個所述的抽頭連接電機(M)，在所述的甲斷路器(QFl)與所述的電機(M)之間設置有乙斷路器(QF2)，其特征在于，所述繞組(R)還連接有調節裝置，所述的調節裝置包括串聯設置至少一個可調的電容器(C)，所述的調節裝置通過所述的丙斷路器(QF3)連接三相繞組(Z)，所述的調節裝置上設置有選擇開關(FK)。
2.根據權利要求1所述的一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，其特征在于，所述的調節裝置上還設置有甲連接端(X)和乙連接端(Y)，所述的甲連接端(X)可拆卸的連接所述的繞組(R)，所述的乙連接端(Y)可拆卸的連接所述的三相繞組(Z)。
3.根據權利要求2所述的一種用于大電機起動的可調電容式自耦變壓器裝置，其特征在于，所述的選擇開關(FK)設置在所述調節裝置內每個所述可調的電容器(C)兩端。
4.根據權利要求3所述的一種大功率電機軟起動方法，其特征在于，包括以下幾個步驟，步驟A:將所有所述可調的電容器(C)上的所述選擇開關(FK)合上，此時所述的調節裝置短路，自耦變壓器裝置呈低變比，二次電壓低；步驟B:將所述的丙斷路器合上，使所述的調節裝置與所述的三相繞組(Z)連接，再合上所述的甲斷路器(QFl )，讓所述的電壓母線送電至所述的自耦變壓器裝置；步驟C:檢測所述電機的轉速或者電流，當經過一段時間后，所述電機(M)加速到預設的第一轉速時，將所述選擇開關(KF)打開，讓所述的調節裝置接入線路中，逐漸調節所述可調的電容器(C)的電位，改變所述可調的電容器(C)的電感，使得自耦變壓器裝置呈高變比，二次電壓增大；步驟D:再經過一段時間后，所述電機加速達到預設的第二轉速時，將所述丙斷路器(QF3)打開，使所述的自耦變壓器裝置呈電抗器運行廣10秒；步驟E:將所述乙斷路器合上，所述的電機切換至全電壓運行，所述的自耦變壓器裝置退出運行，起動完成。
【文檔編號】H02P1/28GK104009676SQ201410262595
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】王輝 申請人:寧波寧變電力科技股份有限公司