一种绕线转子感应电动机的软起动方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种感应电动机软起动领域，特别是涉及一种绕线转子感应电动机转子回路串连续平滑调节阻抗的大转矩高功率因数的起动方法。
【背景技术】
[0002]电动机的状态主要有起动、调速、制动三个状态，其中制动是起动过程的逆过程，而起动是电动机进入调速状态的必经阶段。当电动机直接起动时，产生的大电流对电网、电动机及拖动设备危害巨大，可能会造成继电保护误动作、自动控制失灵等故障，使用软起动装置，可以避免电动机直接起动所造成的影响及危害。虽然电动机起动过程短，但却非常重要。
[0003]目前，电动机软起动技术主要分为降压起动、调压起动、变频起动三种方式。降压起动方式包括:自耦降压、串分级电阻降压等;调压起动方式包括:串水电阻起动、主电路串晶闸管交流调压电路起动、基于可变电抗器软起动等;变频起动包括:分级变频软起动、变频器软起动等。以几种典型的软起动方式为例，自耦降压和串分级电阻降压软起动存在起动电流的二次或多次冲击，且起动转矩存在突变；串水电阻起动起动电流和转矩可实现连续平滑调节，但水电阻在起动过程中温度会升高，不能连续起动，使用场合易受温度影响；主电路串晶闸管调压电路起动，虽然电动机端电压可连续调节，但存在谐波污染;基于可变电抗器软起动方式可连续调节电动机端电压，起动电流较小，且电力电子器件在可变电抗器的二次绕组侧，可有效隔离谐波污染，性价比较高，可以用在中大功率的电动机软起动；分级变频软起动起动转矩大，但存在转矩脉动;变频器主要用作电动机调速，用在软起动中性价比较低，且易损坏，维修不便。在实际使用过程中，通常根据不同的负载类型，选择适合的起动方式。
[0004]对于绕线转子感应电动机，常采用的起动方式有两种，一种是转子回路串电阻器起动，另一种是转子回路串频敏电阻器起动。第一种方法起动转矩大，起动电流得到了限制，为了在整个起动过程中得到比较大的起动转矩，转子回路可串联分级电阻，起动过程中分级切除起动电阻。该方法起动转矩大，适合重载起动，缺点是分级切除电阻，起动不平滑，触点控制可靠性差。第二种方法可以克服串接电阻器起动中分级切除电阻、起动不平滑、触点控制可靠性差等缺点。转子回路串频敏电阻器起动具有起动平滑、结构简单、无触电、运行可靠、维护方便等优点，但频敏电阻具有一定的线圈电抗，功率因数较低，起动转矩小，适合于电动机轻载起动。
[0005]目前，对电动机软起动装置的研究主要集中在限制起动电流、提高起动转矩、缩短起动时间、提高起动过程中的功率因数、抑制谐波污染等方面。本专利从限制起动电流、提高起动转矩、提高起动过程中的功率因数角度出发，提出了一种绕线转子感应电动机的软起动方法。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:为了克服现有技术存在的问题，提供一种绕线转子感应电动机的软起动方法，在绕线转子感应电动机转子回路中串联一个并行连接的电阻、电容和可调电抗器。起动瞬间，转子频率高，电阻阻值最大，最大电流从电阻和电容流过，这增加了起动转矩并提高了起动功率因数，随着电动机转速的增加，动态调节可调电抗器的感抗，使可调电抗器的感抗逐渐由大调小，使串联在转子回路的等效阻抗明显降低，起动转矩平滑变化，当起动结束，可调电抗器阻抗减小到最小，等效于转子回路中串联的电阻短路，这种情况下，电动机起动结束，电容器相当于开路，电动机进入运行状态。
[0007]本发明所采用的技术方案是:一种绕线转子感应电动机的软起动方法，其特征在于:
(I)在绕线转子感应电动机转子上串联电阻、电容器和可调电抗器并联电路，通过调节可调电抗器的阻抗来调节串接在绕线转子感应电动机转子回路的等效阻抗，来实现电动机的软起动；
(2 )实时检测电动机起动过程中的电流和电压，根据检测起动电流、电压，并智能计算最优参数估计模型，为参数选型和智能调节电抗值提供依据；
(3)起动开始，转子串电阻和电容器起动，这提高了起动转矩和起动过程中的功率因数；
(4)起动结束，可调电抗器感抗接近于零，等效于将转子回路中的电阻短路，电动机进入运行状态。
[0008]如上所述的绕线转子感应电动机的软起动方法，其特征在于:采用单片机控制可调电抗器二次绕组中电力电子器件的触发来调节可调电抗器一次绕组的感抗，从而改变串联在电动机转子回路中的等效阻抗，实现阻抗的连续平滑调节，克服分级切换电阻带来的起动转矩变化不连续的缺陷。
[0009]如上所述的绕线转子感应电动机的软起动方法，其特征在于:实现感应电动机转子回路等效阻抗调节、电容器容量计算、电阻大小计算的控制器为单片机，电动机起动状态显示与控制参数设置采用触摸屏。
[0010]本发明与现有技术相比具有如下优点:
(I)起动过程中，不存在机械开关或电气开关切换分级电阻，起动过程平滑，不存在触点控制可靠性差的问题。
[0011](2)不存在分级切换电阻带来的起动电流冲击现象。
[0012]( 3)转子回路等效电阻连续可调，起动转矩连续。
[0013](4)起动过程中，电容器提供无功功率，提高了起动过程中的功率因数。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的绕线转子感应电动机软起动方法结构图。
[0015]图1中:1.三相电网；2.断路器；3.电压与电流检测装置；4.绕线转子感应电动机;5.电容器；6.电阻；7.可调电抗器；8.电力电子器件；9.控制器。
【具体实施方式】
[0016]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
[0017]本发明提供的一种绕线转子感应电动机软起动方法是:在绕线转子感应电动机转子回路中串联一个并行连接的