电动机的柔性起动控制电路制造技术

本实用新型专利技术一种电动机的柔性起动控制电路对三相交流异步电动机采用柔性不间断电源逐级起动，电路包括降压变压器、限流阻抗器以及控制装置等，电源经三相自耦变压器降压及阻抗器限流后输入给电机，自耦变压器输出电压由逐级转换电路控制，由低到高不间断地逐级转换。在起动时既降低起动电压又限制起动电流，电机速度能够由低到高连续平稳地上升，减少起动时的电气冲击和机械冲击，保护传动系统的安全和可靠运行。本实用新型专利技术采用常规电气，广泛适用于对起动时间无特殊要求的各种规格三相交流异步电动机的起动、制动和运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术一种电动机的柔性起动控制电路对三相交流异步电动机采用柔性不间断电源逐级起动，电路包括降压变压器、限流阻抗器以及控制装置等，电源经三相自耦变压器降压及阻抗器限流后输入给电机，自耦变压器输出电压由逐级转换电路控制，由低到高不间断地逐级转换。在起动时既降低起动电压又限制起动电流，电机速度能够由低到高连续平稳地上升，减少起动时的电气冲击和机械冲击，保护传动系统的安全和可靠运行。本技术采用常规电气，广泛适用于对起动时间无特殊要求的各种规格三相交流异步电动机的起动、制动和运行。【专利说明】电动机的柔性起动控制电路
本技术涉及一种三相交流异步电动机的起动控制电路，具体涉及一种基于柔性降压控制的电动机起动电路。属于电气控制
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技术介绍
现在的机电设备大量采用三相交流异步电动机作拖动源，与其相配用的减速机构通常有皮带减速装置和齿轮减速装置。 三相交流异步电动机采用常规电气技术的起动方法主要有直接起动、星三角降压起动及自耦变压器降压起动。 小容量电机(功率7KW及以下)可采用直接起动方法，即直接接入380V电压起动，此时起动电流很大可达额定值的4?7倍，起动转矩也可高达额定值的2倍左右，突然增大的起动电流对电网和供电设备带来电气冲击，而突然增大的起动转矩将给传动装置带来很大的机械冲击，容易造成机械传动装置的损伤，包括减速皮带的磨损、断裂或减速齿轮的损坏等，这些损伤都是不可逆转的。所以对于小容量电机用直接起动方法，虽然电网一般能够忍受起动电流的冲击，但对机械传动装置的起动冲击与损伤却是不可忽视的。 中小容量电机(功率1KW以上)一般选用星三角起动，星三角起动实际上是改变电机绕组的接线方式，起动时先把电机绕组接成星形接法，此时每相绕组接受220V电压也存在较大的电气和机械冲击，并且待转速上升后需切断电源将绕组转接为三角形接法后再接上380V电源运行，这等同于二级电压起动，所以星三角起动时也有很大的冲击电流，对于中小容量电机的起动虽然电网可以忍受电气冲击，但对机械装置的冲击所造成的损伤仍很严重。而且电机功率越大起动时的机械冲击对机械装置的破坏性也越大。在随后的星三角绕组转换中电压是断续式不连续的，实际上存在二次起动，对机械传动装置产生二次冲击。所以与直接起动一样采用星三角起动时对皮带减速装置或齿轮减速装置的冲击和损伤同样存在。 自耦变压器降压起动是通过变压器降低起动电压，待转速上升后再切换到额定电压，也存在较大的电气和机械冲击，并且随电机功率增大其冲击值也增大，而在电压转换时需要先断开起动初期的低电压然后再接通额定电压，二级电压转接也是断续式不连续的，存在二次机械冲击。因此，它与星三角起动一样对皮带减速装置或齿轮减速装装置的损伤同样存在。 上述起动方法由于存在较大的电气和机械冲击，所以对于大容量电机的起动就较为困难。 在减速装置方面，许多中小容量或较为简单的机电设备常采用皮带减速装置，在电机起动时减速装置有很大的静态惯量，在起动转矩作用下承受很大冲击力，使皮带承受过大胀力并常发生皮带轮打滑现象，在日积月累的反复起动中使皮带磨损、变形甚至断裂，需要经常更换皮带，有时隔几个月就要更换一次，而且，更换皮带需要停机因而影响正常生产。在正常使用情况下皮带损坏的原因常常是电机突然启动时的机械冲击造成的。 在采用齿轮减速装置的机电设备中，在电机起动时齿轮减速装置在机械冲击力的作用下齿轮容易受损，齿轮表面剥落或开裂，甚至发生齿尖断裂，一旦发生这些情况，齿轮减速装置就会发生振动、发热，传动效率降低，并降低了齿轮使用寿命。 一般机电设备工作时无论是皮带磨损、断裂还是齿轮受损都没有故障报警信号，不易及时发觉，小故障常会造成大损失。这些情况经常是由于电机起动不当而产生的。 以往，在选用常规的电机起动方法时主要是考虑如何减小起动电流对电网的影响，却并不考虑起动时机械冲击对机械传动装置的影响，但是，无论是采用直接起动、星三角降压起动还是自耦变压器降压起动都无法避免起动时巨大的机械冲击，而这正是导致传动系统故障频繁的重要原因。另外，对于一些较大容量的电机，由于起动电流太大常常超过电网设备的安全供电能力，那就无法采用上述的常规起动方法。因此如何减小三相交流异步电机起动时的起动电流和机械冲击从而保护设备的完好和安全运行是迫切需要解决的冋题。
技术实现思路
本技术涉及一种三相交流异步电动机的柔性降压起动控制电路，是一种基于降低起动电压同时又限制起动电流的电机起动电路，在所述电路中包括两个三相阻抗器、一台三相自耦变压器以及与之对应的多个控制开关，其特征是:电路中接入的三相自耦变压器具有多级电压输出，每级输出电压都由对应的控制开关控制，电机起动时三相自親变压器输出电压由低压级到高压级逐级转换输出，三相自耦变压器的各级输出电压通过控制开关联接到两个三相阻抗器，两个三相阻抗器直接与电机相联，起动时电机电压连续不间断地逐级升高，直到起动过程结束并最后转入额定工作电压运行。 在电机的柔性起动控制电路中，三相自耦变压器的各级输出电压通过控制开关联接到两个三相阻抗器，其中第一个三相阻抗器通过控制开关与三相自耦变压器的奇数级即第一、第三、第五级电压相联，而第二个三相阻抗器通过控制开关与三相自耦变压器的偶数级即第二、第四级电压相联，两个三相阻抗器的尾端并接后接至电机输入端。 本技术提出对三相交流异步电机采用一种新型的柔性降压起动控制电路，起动时电压逐级且连续上升使电机的转速慢慢上升，既降低起动电流对电网的电气冲击又降低对传动装置的机械冲击，保护设备和传动系统免受机械损伤，提高设备的安全运行并延长其使用寿命。这种控制方式采用常规的电气技术，工作可靠、成本低、容易推广实施，是较为理想的控制方式。 为实现上述目的，本技术通过如下技术方案来实现: 本技术包括三相交流鼠笼式异步电动机及其控制电路。起动时在电机主电路中串入三相自耦变压器和三相阻抗器。三相自耦变压器用以降低起动电压，设有多级输出电压，从低到高逐级输出，并且在转换输出电压时做到不间断地连续地转换电压，同时又通过三相阻抗器的限流，既降低起动电压又限制起动电流，使电机的起动速度和起动转矩由低到高平稳地逐级上升，大大减少起动时的机械冲击，保护传动系统的安全运行。 图1是柔性降压起动主电路单线原理图。起动时先合上电源开关QF接通电源准备起动，然后合上开关KlO接通起动电路，图中的变压器绕组T中间有四个输出抽头，有五个输出端点al?a5，输出五级电压，由低到高分别为Vl?V5，并由五只开关Kl?K5控制，其中开关K1、K3、K5与三相阻抗器Zl相接，开关K2、K4与三相阻抗器Z2相接。 合上开关Kl后电机从最低电压开始起动，变压器al端电压Vl经开关Kl再经阻抗器Zl限流后到电机M，电机开始低速起动，待转速相对稳定后再合上开关K2，变压器a2端电压V2经阻抗器Z2限流后到电机M，但此时开关Kl仍然合着，并把al、a2两端电压V1、V2同时接入，在变压器绕组al?a2段内产生内部环流，此环流经开关K1、K2引出并经由两阻抗器Ζ1、Ζ2组成串联限流，从而使内部环流不超过允许值，此时的输出电压将接近al、a2段电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于柔性起动的电机控制电路，具体是指一种基于降低起动电压同时又限制起动电流的电机起动电路，在所述电路中包括两个三相阻抗器、一台三相自耦变压器以及与之对应的多个控制开关，其特征是：电路中接入的三相自耦变压器具有多级电压输出，每级输出电压都由对应的控制开关控制，电机起动时三相自耦变压器输出电压由低压级到高压级逐级转换输出，三相自耦变压器的各级输出电压通过控制开关联接到两个三相阻抗器，两个三相阻抗器直接与电机相联，起动时电机电压连续不间断地逐级升高，直到起动过程结束并最后转入额定工作电压运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斌，徐红，朱校，
申请(专利权)人：徐红，
类型：新型
国别省市：江苏;32