高压电机节电器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种高压电机所使用的节电装置。
【背景技术】
[0002]目前，对于高压类电机的节电主要采用液力耦合，高压变频，磁控软起，水电阻等启动方式。在大型设备启动过程中，能够承受一部分启动大电流的冲击，但是只局限于启动的瞬间。而在运行过程中，即使是液力耦合器，由于调速范围小，所以节能空间也不是很明显，而且液力耦合器需要配套油站。高压变频虽然目前节能空间较大，但是由于产生的谐波较大，导致后期的维护成本较高，在市场上处于饱和状态。因此高压变频等传统的高压节电技术已经不能满足现今的社会需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种新型的效率高、损耗少且抑制谐波效果好以达到较好节电效果的高压电机节电器。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种高压电机节电器，包括移相隔离变压器和与所述的移相隔离变压器相连接的采用高压输入、高压输出的节电装置；所述的节电装置包括若干个输出相串联的低压节电模块；所述的高压电机节电器通过逆变器与电机相连接。
[0006]优选的，所述的低压节电模块包括若干个信号处理子模块，每个所述的信号处理子模块均包括与所述的移相隔离变压器的输出相连接并根据所述的电机负荷动态调整输出的前置放大缓冲板、与所述的前置放大缓冲板相连接并用于对信号进行整流的整流单元、与所述的整流单元相连接并用于对信号进行滤波的滤波单元、与所述的滤波单元相连接并用于对信号进行稳压的稳压单元、与所述的稳压单元相连接并用于对信号进行放大的放大单元，各个所述的放大单元的输出相串联构成所述的低压节电模块的输出端。
[0007]优选的，所述的前置放大缓冲板通过光纤与控制器相连接以获得所述的电机负荷的信号。
[0008]优选的，所述的移相隔离变压器的二次侧采用多绕组形式，且每个绕组采用延边三角形移相形式连接。
[0009]优选的，所述的移相隔离变压器的绕组采用分段式设置。
[0010]优选的，通过高压绝缘栅双极型IGBT管或集成门极换流晶闸管实现所述的低压节电模块的串联。
[0011]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型采用隔离移相变压器能够使得变压器本身损耗更少，效率更高，抑制谐波的效果更好，提高功率因数:采用低压节电模块串联构成的节电装置，单个低压节电模块的电压低，更安全，结构一致，通用互换性可靠，以达到最佳的节电效果。
【附图说明】
[0012]附图1为本实用新型的高压电机节电器示意图。
[0013]附图2为本实用新型的高压电机节电器的移相隔离变压器的示意图。
[0014]附图3为本实用新型的高压电机节电器的节电装置中一个低压节电模块的示意图。
[0015]附图4为本实用新型的高压电机节电器的节电装置中一个低压节电模块的电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
[0017]实施例一:参见附图1所示。一种高压电机节电器，包括以此相连接的移相隔离变压器和节电装置，节电装置的输出构成该高压电机节电器的输出，并通过逆变器(图中未示出)与电机相连接。
[0018]如附图2所示，移相隔离变压器采用长腰形的移相隔离变压器，其二次侧采用多绕组形式，多绕组采用分段式设置，且每个绕组采用延边三角形移相形式连接。例如，该高压电机节电器采用30脉冲(10KV电压等级采用48脉冲)，移相隔离变压器的二次侧形式根据该高压电机节电器容量的大小及电压等级不同来进行调整，对于30脉冲的隔离移相变压器，其二次侧采用三段式绕组设置，每段设置8个延边三角形绕组，每个延边绕组出3个头，总共72个出头，用于连接后续的节电装置。每个绕组中有5个移相组，移相角为+24，、+12、0、-12、-24各移相组的角差为12度。延边三角形联接方式分为正序联接和反序联接，由于正序联接时，其移相角是顺时针方式，称为负角度；反序联接时，其移相角是逆时针方式，称为正角度。
[0019]节电装置采用高压输入、高压输出方式，其输入与移相隔离变压器相连接，而由其提供690V电压。节电装置包括若干个输出相串联的低压节电模块，本实施例中，包括24个低压节电模块，该低压节电模块与移相隔离变压器中二次侧的共计24个绕组一一对应连接，每个绕组的3个出头R、S、T均接至其对应的低压节电模块上，如附图2所示。而24个低压节电模块串联电源叠加达到10KV。
[0020]如附图3所示，低压节电模块包括若干个信号处理子模块，本实施例中，考虑到整体输出功率的要求，设置了 12个信号处理子模块，为简化附图，图3中仅以两个信号处理子模块为例，其他信号处理子模块省略。每个信号处理子模块均包括与移相隔离变压器的输出相连接并根据电机负荷动态调整输出的前置放大缓冲板、与前置放大缓冲板相连接并用于对信号进行整流的整流单元、与整流单元相连接并用于对信号进行滤波的滤波单元、与滤波单元相连接并用于对信号进行稳压的稳压单元、与稳压单元相连接并用于对信号进行放大的放大单元。各个放大单元的输出相串联构成低压节电模块的输出端，通过高压绝缘栅双极型IGBT管或集成门极换流晶闸管实现低压节电模块的串联。前置放大缓冲板通过光纤与控制器相连接以获得电机负荷的信号，并根据此负荷信号适时调整其输出。控制器还可以采用光纤连接每个低压节电模块而实时监测其运行情况。
[0021]上述高压电机节电器采用高高方式，即高压输入，高压输出，无需降压变压器与升压变压器，这种方式能够缩小高压节电器的体积，能够省去升压变压器与降压变压器的维护成本。采用串联型低压节电模块，其原理是利用低压节电模块串联来弥补功率器件IGBT的耐压能力不足。每个低压节电模块本身就是一低压节电器，高压的节电装置的每个核心节电模块性能和结构完全一样，具有可互换性。在PWM电压源型节电器中，当输出电压较高时，为了避免器件串联引起的静态和动态均压问题，同时降低输出谐波及dv/dt的影响，逆变器部分采用可以中性点自动平衡的三电平方式。逆变器件采用高压绝缘栅双极型IGBT或集成门极换流晶闸管TGCT，解决了节电器件串联的问题，并使相电压输出具有三电平，实现能量回馈。节电模块串联之后，每个节电模块的电压大小不会时刻相同，节能型隔离移相变压器为节电装置提供足够的隔离电压，采用节能型隔离变压器可以消除谐波，也就是抑制谐波。
[0022]多级低压节电模块串联成高压节电装置可提高功率因数，节能型隔离移相变压器漏感较小且没有直流平波电感时，二极管整流电路的基波功率因数很高，多级节电模块串联构成的高压节电装置由于装有节能型隔离移相变压器，因而消去了输入电流中的绝大部分谐波，又保留了二极管整流电路的高功率因数特性，因而具有较高的功率因数。节电装置的输出符合IEEE519原1992及中国电力行业对电压失真最严格的要求，高于国标GB194549原93对谐波失真的要求。
[0023]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高压电机节电器，其特征在于:其包括移相隔离变压器和与所述的移相隔离变压器相连接的采用高压输入、高压输出的节电装置；所述的节电装置包括若干个输出相串联的低压节电模块；所述的高压电机节电器通过逆变器与电机相连接。2.根据权利要求1所述的高压电机节电器，其特征在于:所述的低压节电模块包括若干个信号处理子模块，每个所述的信号处理子模块均包括与所述的移相隔离变压器的输出相连接并根据所述的电机负荷动态调整输出的前置放大缓冲板、与所述的前置放大缓冲板相连接并用于对信号进行整流的整流单元、与所述的整流单元相连接并用于对信号进行滤波的滤波单元、与所述的滤波单元相连接并用于对信号进行稳压的稳压单元、与所述的稳压单元相连接并用于对信号进行放大的放大单元，各个所述的放大单元的输出相串联构成所述的低压节电模块的输出端。3.根据权利要求2所述的高压电机节电器，其特征在于:所述的前置放大缓冲板通过光纤与控制器相连接以获得所述的电机负荷的信号。4.根据权利要求1或2或3所述的高压电机节电器，其特征在于:所述的移相隔离变压器的二次侧采用多绕组形式，且每个绕组采用延边三角形移相形式连接。5.根据权利要求4所述的高压电机节电器，其特征在于:所述的移相隔离变压器的绕组采用分段式设置。6.根据权利要求1所述的高压电机节电器，其特征在于:通过高压绝缘栅双极型IGBT管或集成门极换流晶闸管实现所述的低压节电模块的串联。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高压电机节电器，包括移相隔离变压器和与移相隔离变压器相连接的采用高压输入、高压输出的节电装置；节电装置包括若干个输出相串联的低压节电模块；高压电机节电器通过逆变器与电机相连接。低压节电模块包括若干个信号处理子模块，每个信号处理子模块均包括与移相隔离变压器的输出相连接的前置放大缓冲板、与前置放大缓冲板相连接的整流单元、与整流单元相连接的滤波单元、与滤波单元相连接的稳压单元、与稳压单元相连接的放大单元，各个放大单元的输出相串联构成低压节电模块的输出端。本实用新型具有损耗少，效率高，抑制谐波的效果好，更安全等优点，能够达到最佳的节电效果。
【IPC分类】H02K11/04, H02P23/00, H02P25/22
【公开号】CN204652278
【申请号】CN201520407002
【发明人】朱建丰, 郑建虎
【申请人】江苏天翔节能科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月12日