专利名称：一种用于高压交流电动机的磁可控软起动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流电动机的起动装置，特别是一种用于高压交流电动机的磁可控软起动装置。
背景技术：
目前，中高压交流电动机的软起动，主要有电力电子固体器件组成的调压起动和变频起动，用的最多的是液阻起动方式(水阻起动)，前者价格昂贵，技术复杂，后者污染环境，体积庞大，不可重复起动。磁控交流电动机软起动装置，是最近两年才开始研制的产品，具体设计为主回路采用六个线圈结构，(每一相正反两个线圈)控制器做的最好的是采用可编程控制器控制，该装置和电子式相比，具有价格便宜，安全可靠，故障率低，免维护的优点；和液阻起动方式比较，有很强的技术优势，但也存在一些问题，如噪音大，高达80分贝以上，阻抗比有一定的限制，控制精度和自动化程度尚待进一步提高，起动中，尚不能显示起动曲线。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种用于电动机的磁可控高压交流电动机软起动装置，该装置在电动机的起动过程中，具有电流波形好，调节阻抗比大，起动平稳，控制精确，力矩大，时间短，并可记录和显示起动曲线，起动完成后，具有起动曲线回放的功能。
为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案一种用于电动机的磁可控高压交流电动机软起动装置，其特征在于，该装置包括连接在电动机上的磁可控电抗器、电流传感器和电压传感器，磁可控电抗器上有与电源相连的主开关，磁可控电抗器的原边绕组并联有旁路开关，付边的一个绕组连接直流控制线圈，另一个绕组为调节饱和特性的调节线圈，电流传感器、电压传感器和直流电源分别与一个控制器连接，控制器上设置有显示屏和单片机，由单片机自动控制磁可控电抗器的高压交流软起动。
本实用新型的其他一些特点是，所述的磁可控电抗器由12个独立的线圈和6个闭合铁芯组成，每一相入线端的两个线圈并联后与出线端的两个并联后的线圈串联。
所述的电抗器所有线圈经绝缘树脂浇注成一体。
所述的直流控制线圈将6个闭合铁芯柱全部交连。
所述的电流传感器和电压传感器采用电子式电流传感器和电压传感器。
所述的闭合铁芯采用叠片式硅钢片制成。
本实用新型的自动控制磁可控电抗器的高压交流软起动装置，与现有的磁饱和电抗器装置相比，具有如下特点通过单片机为核心组成的控制器，具有一定的智能功能。通过线圈的并联串联，可以得到大的调节阻抗比，有利于电机平稳起动。线圈经绝缘树脂浇注成一体，刚性好，闭合铁芯采用叠片加螺栓紧固办法，使电抗器在起动过程中噪音小、结构紧固。
交流线圈产生的磁通不在直流线圈中产生感应电势，而直流线圈在交流线圈产生的磁通，分别与两个交流线圈产生的磁通，一个相加，一个相减。可减少动过程中电机电流中的谐波量。
在起动过程中，它不但可以按照事先设置的要求控制起动过程，而且可以在起动过程中，能在控制器的液晶显示器上显示起动电流变化曲线。起动完成后，自动贮存，以后可以进行曲线回放。该控制器还能自动检查起动前后开关(包括主开关)和电抗器的状态。
本装置的直流电流采用电机三相电流全波整流加滤波得到。不需另接电源，而且直流质量较好。
图1是本实用新型的自动控制磁可控电抗器的高压交流软起动装置原理图；图2是磁可控电抗器结构示意图；图3是每一相的接线图。
图中的标号分别为DX、磁可控电抗器，DC、直流电源，D2、旁路开关，BX、调节饱和特性线圈，KQ、以单片机为核心的控制器，CT、电流传感器，PT、电压传感器，D1、主开关，M、电动机。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明具体实施方式
如图1所示本实用新型的自动控制磁可控电抗器的高压交流软起动装置由连接在电动机M上的磁可控电抗器DX、电流传感器CT和电压传感器PT，磁可控电抗器DX上有与电源相连的主开关D1，磁可控电抗器的原边绕组并联有旁路开关D2，付边的一个绕组连接直流控制线圈DC，另一个绕组为调节饱和特性的调节线圈BX，电流传感器CT、电压传感器PT和直流电源DC分别与一个控制器KQ连接，该控制器KQ设置有显示屏和单片机，由单片机自动控制磁可控电抗器DX的高压交流软起动。并能在控制器KQ的显示屏上显示，起动成功后，可进行曲线回放，以便分析电动机的起动性能。
磁可控电抗器由12个独立的线圈和6个闭合铁芯组成，每一相入线端的两个线圈并联后与出线端的两个并联后的线圈串联。
磁可控电抗器所有线圈经绝缘树脂浇注成一体。
直流控制线圈将6个闭合铁芯柱全部交连。
电流传感器CT和电压传感器PT采用电子式传感器。
闭合铁芯采用叠片式硅钢片制成。
电动机起动时，可以在控制器KQ的功能键上，预先设置起动要求，然后合上主开关D1，起动开始，控制器KQ内的单片机按照设置的要求，根据电流传感器CT、电压传感器PT反馈回来的信息，发出控制指令，来控制直流控制线圈DC内直流励磁电流的大小和上升速度，从而改变磁可控电抗器DX的电抗值变化的大小和速度，按照预先设定完成起动过程，起动成功后，给旁路开关D2发出指令闭合开关，使磁可控电抗器DX两端短路，起动过程结束。起动前后，控制器KQ能自动检测主开关D1、旁路开关D2、磁可控电抗器DX等状态是否正常，如有问题，发出故障报警信号和说明。
本实用新型的磁可控电抗器DX结构示意如图2，图中A、B、C为磁可控电抗器DX的入线端，X、Y、Z为相应的出线端。
图2中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12为12个独立的线圈，它们分别装在6个闭合的独立铁芯柱上。T1、T2、T3、T4、T5、T6为6个闭合的铁芯。每一相入线端的两个线圈并联后与出线端的两个并联后的线圈串联。图中DC为直流控制线圈，它将6个铁芯柱全部交连，如图中虚线示。调节饱和特性的调节线圈BX可以向直流控制线圈DC通入直流并进行调节，就可以改变铁芯的饱和度。从而改变电抗值，以达到控制改变起动过程中电机两端的输入电压，使电机平稳起动的目的。该磁可控电抗器交流线圈的接线除如图2中并、串之外。每一相的接线必须如图3所示的原则进行。
如图2所示，A端交流线圈和X端的交流线圈匝数完全相同。接线如图3所示，可以看出两个交流线圈产生的磁通，在直流交连的磁路内大小相同，方向相反，所以不会在直流线圈中感应电势。由于直流线圈产生的磁通在两个交流线圈中，一个与交流磁通相减，一个与交流磁通相加，而两个线圈是串联的，所以流经交流线圈的电流中，不会产生偶次谐波。经实践测试证明，在电机起动过程中，电流波形是非常理想的。
实际的结构中，每一个线圈经绝缘树脂浇注成为一体后，牢固的安装在铁芯柱上，铁芯为硅钢片叠片结构，采用螺栓紧固，由支架和控制线圈及调节线圈组成为一体，牢固可靠。
装置的直流电源采用电机三相主回路电源直接组成，三相全波整流电路，采用平波电抗器滤波，电流传感器CT、电压传感器PT采用电子式传感器。控制器KQ则以单片机为核心，并采用大屏幕液晶显示器显示。
磁可控电抗器的12个线圈，采用高阻值金属线制成，以减少直流励磁电流，使谐波量进一步下降。并使阻抗比加大，使得起动时噪音大大减小，以6KV630KW样机为例，实际起动试验中，采用本装置成功起动了800KW的电机，其噪音不大于60分贝，单片机自动控制磁可控电抗器DX，不但可显示起动曲线和曲线回放，而且控制精度更高。
权利要求1.一种用于高压交流电动机的磁可控软起动装置，其特征在于，该装置包括连接在电动机上的磁可控电抗器、电流传感器和电压传感器，磁可控电抗器上有与电源相连的主开关，磁可控电抗器的原边绕组并联有旁路开关，付边的一个绕组连接直流控制线圈，另一个绕组为调节饱和特性的调节线圈，电流传感器、电压传感器和直流电源分别与一个控制器连接，控制器上设置有显示屏和单片机，由单片机自动控制磁可控电抗器的高压交流软起动。
2.如权利要求1所述的用于高压交流电动机的磁可控软起动装置，其特征在于，所述的磁可控电抗器由12个独立的线圈和6个闭合铁芯组成，每一相入线端的两个线圈并联后与出线端的两个并联后的线圈串联。
3.如权利要求1所述的用于高压交流电动机的磁可控软起动装置，其特征在于，所述的调节线圈由绝缘树脂浇注成一体。
4.如权利要求2所述的用于高压交流电动机的磁可控软起动装置，其特征在于，所述的直流控制线圈将6个闭合铁芯柱全部交连。
5.如权利要求1所述的用于电动机的磁可控高压交流电动机软起动装置，其特征在于，所述的电流传感器和电压传感器均为电子式传感器。
6.如权利2所述用于高压交流电动机的磁可控软起动装置，其特征在于，所述的闭合铁芯采用叠片式硅钢片制成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高压交流电动机的磁可控软起动装置，包括连接在电动机上的磁可控电抗器、电流传感器和电压传感器，磁可控电抗器上有与电源相连的主开关，磁可控电抗器的原边绕组并联有旁路开关，付边的一个绕组连接直流控制线圈，另一个绕组为调节饱和特性的调节线圈，电流传感器、电压传感器和直流电源分别与一个控制器连接，控制器上设置有显示屏和单片机，由单片机自动控制磁可控电抗器的高压交流软起动，并能在控制器的显示屏上显示，具有电流波形好，调节阻抗比大，起动平稳，控制精确，力矩大，时间短，并可记录和显示起动曲线，起动完成后，具有起动曲线回放的功能。
文档编号H02P13/00GK2836335SQ20052007973
公开日2006年11月8日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者张航生, 王张锋 申请人:张航生, 王张锋