本发明专利技术为三相整流桥组成的低压和高压电机软起动器涉及交流电动机的无冲击电流起动和速度控制。将电机定子三相绕组接入三相全控整流桥交流侧、而将整流桥直流侧用导线连通就组成了低压软起动器；将三相饱和电抗器低压交流励磁线圈接入三相全控整流桥交流侧，而将整流桥直流侧用导线连通，再将高压电机定子三相绕组与饱和电抗器高压线圈串连，就组成了高压电机软起动器。上述高／低压软起动器中均有一只全压电磁开关，它在电机起动时“带电吸合”；起动完毕后，“断电释放”并使电机全压运行；该类软起动器实施“一拖Ｎ”方案时，除必需配备Ｎ台电机断路开关外，比现有软起动器少用Ｎ＋１只电磁开关。
【技术实现步骤摘要】
三相整流桥组成的低压和高压电机软起动器 (—)
中可控整流电路及交流调压电路的应用。 (二)背条技术交流鼠笼型感应电动机结构简单紧凑、坚固耐用，在进行电能变机械能转换时效率高， 维修方便，应用量大面广，但由于起动时电流达5 — 7.倍额定电流，造成对负载的冲击、电 能的损耗和电网电压的下降…还给其它用户带来影响。上世纪80年代SCR固态软起动器问扭 以来，较满意的解决了交流电动机存在的起动问题。当时欧洲power半导体有限公司在世界 上首先生产"lectron" SCR固态软起动装置，接着AB.乃佛斯、施耐德、ABB等均有较高 质量的产品进入我国市场。国S SCR固态软起动的产品的市场开拓起歩于20世纪90年代初， 其中西安西普电力电子有限公司是首家批量生产交流电机SCR固态软起动器的厂家，该厂自 行开发研制的STRA固态软起动器是90年代具有国际先进水平的高技术产品上海西普信息 技术有限公司是国内软起动器行业起步较早的企业，上海西普电气集团上海研发中心2005年 推出了具有完全自主知识产权的XPR1-CN系列智能化液晶汉显电机SCR固态软起动器产品， 使国产品牌SCR固态软起动器产品达到世界先进水平。近10~20年来SCR固态软起动器产品的发展主要体现在控制技术的智能化，如数字式芯 片的应用，控制方法的改进，起动模式的更新和保护功能的齐全等等。无论是国内知名品牌 还是国外进口产品其核心组成部4J~主电路拓扑结构均毫无例外地釆用SCR三相反并联交 流调压电路(JL)，并都将调压电路接于交流电源与电机之间，当定子电压升至全压时利用并 联接触器常开接点的旁路原理使SCR断流并同时使电机施加全压。迄今为止，这一工作模式 和硬件组成仍然未变。从长沙黑色治金矿山设计院孙祖华的"八十年代的电力传动及控制一 鼠笼型电动机软起动和调速"文章的刊登到湖南生物机电学院谢庆华陈涌论文"交流电动机软起动及优化节能控制技求的研究"在《电气技术》(CES学术舆论媒体)2007第3期的发表； 从欧洲POWER半导体有限公司"Lectron" SCR固态软起动装置到西安西普数字式交流电动 机软起动器WP—STRA产品的发布和2005年上海西普XPR1—CN系列智能化中文《电机软 起动器应用装置电气原理与图集》的问世，将近二卅年左左的时间，SCR固态软每动器主电 路拓扑结构这块世袭领地一直被三相反并联晶闸管交流调压电路所占领，这使人们产生了一 种错觉作为当代晶闸管固态软起动器核心卩份的主电路拓扑结构采用反并联交流调压电路 似乎是天经地义无可非议的。专利技术人在'1991年第一期《湖北工学院学报》中发表了一篇题为 "相控整流电路通用公式的推导"论文,.该文讨论了电网自然换流电路共同工作原理、数量 关系、波形特点和电路演变规律，在该文P59页图2(21—24)中作者揭示了SCR三相反并联交 流调压电路和SCR三相桥式全控整流电路相互演变的规律，并用'一'指出了三相桥式可控 整流电路演变成为三相反并联交流调压电路的过程。所以该文图2(21—24)电路所示等效变换 及演变过程的结果就是本专利技术的理论依据。另外，由于历史原因，我国过去异步电机的技术标准规定凡功率小于400KW的电机 定子绕组额定电压定为380V,而功率大于45(HCW电机，早期定为3KV，晚期定为6KV，后 来又定为IOKV，这样做的主要原因，也是为了减小起动电流，因为髙压大功率电动机直接 起动造成的恶果及影响，比380V电机更为严重。如我国传统产业中的风机、水泵(压縮机、 输油、输气)拖动系统中的髙压异步电动机常因起动电流太大而引起电网电压急剧下降、以 致影响其它工艺设备正常运行，因而不得不被限制"停机"以免再起动造成相同影响，由此 导致系统"放空回流"，电能白白浪费。由于高压SCR固态软起动器需要髙压大功率晶闸管或 串并联及电隔离技术，技术复杂、成本高，其价格高达液阻的5—10倍，致使高压SCR固态 软起动器长期受到冷落。为迅速改变高压电动机同类运行出现的这种"低效髙耗"状态，满 足髙压电机拖动的生产工艺设备"起一停"要求，研制价格适中成本低廉的高压软起动器， 事在必行。2005年第3期《电力电子技术》杂志刊登的"基于限流变压器的高压异步电机软 起动控制器"一文，介绍了在饱和电抗器的励磁绕组中，采用SCR反并联交流调压电路组成商压软起动器的方法。专利技术人认为借助饱和电抗器髙/低压绕组的隔离，在由励磁绕组组 成的低压回路中，仍可采用整流桥电路或桥式整流模块实现交流调压、从而组成高压软起动 器。
技术实现思路
1、采用一只SCR三相整流桥(？L)组成了一台交流电动机固态软起动器。SCR三相桥式 全控整流电路是电力电子学中一种最基本的电能变换电路，在传^经典应fe电路中主要用于 实现交/直(AC/DC)电能变换。附图说明图1是SCR三相桥式全控整流电路的拓扑结构图，图中1、 2、 3、 4、 5、 6是组成桥电路的六个SCR, Al， Bl， Cl是整流桥交流侧输入端，P、 N是整 流桥直流側输出端，R是直流负载n为三相交流电源A-B-C中性点。图2是SCR三相三线 (无中线)反并联交流调压电路拓扑结构，三相交流负载R'接在调压电路之后，这时n，为 负载丫联结中点，但三相交流负载也可接在晶闸管交流调压电路之前(如图3所示)，这时n' 为晶闸管联结中点。SCR三相反并联交流调压电路一直是软起动器的核心组成部分，这以为 人们所公认。但上述两种电路都属于电网自然换流电路。专利技术人认为上述两类具有不同功能 和明显不同拓扑电路结构的变流电路，它们既然都属于相位控制电网自然换流电路，它们的 电能变换模式及其工作机理必然存在一定的内在联,。申请人发现当用SCR三相桥式全控整 流电路组成电机软起动器时、即按图4所示经过二歩等效变换后，整流桥电路最终演变成为 交流调压电路。这二歩等效变换是①将电机定子三相绕组(即三相交流负载)接入整流桥 交流侧(即三相交流电源A—B—C与桥电路交流输入端Al —Bl —Cl之间)；②将桥电路 直流侧P、 N两端短接、或用导线连通。第一步相当于将整流桥直流负载逸从直流側(P， N) 移到交流侧(Al， Bl， Cl);第二歩相当于使三相交流负载(R')通过整流桥形成通路。上述 结果说明当代电机SCR固态软起动器的核心部分不仅可采用SCR三相反并联交流调压电路直 接组成，也可通过将电机定子三相绕组〈即三相交流负载)接入整流桥交流侧采用SCR三相 桥式全控整流电路组成。采用整流桥电路替代交流调压电路组成软起动器具有很多优点 一是SCR三相桥式全控整流电路最早获得工业应用，它曾为电力电子学的发展立下了汗马功劳，其控制技术成熟，运行可靠，如桥式整流电路中六个品闸管的"换流"是分别在共阴极组三个(1—3—5)或共阳 极组三个(4—6—2)晶闸管中进行的，"换流"时电流不反向，换流安全、可靠。而在交流调 压电路中晶闸管的"换流"是分别在同一相"反并联对"两个晶闸管中进行的，"换流"时电 流要改换方向，实现安全换流较困难；二是，由于电路的拓扑结构特点决定，在整流桥电路 中同相上下桥臂串联，而共阴极组和共阳极组的三个桥臂又并联在一起，所以整流桥不但耐 压髙，输出电流也大。而交流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种主要由三相工频交流电源（Ａ－Ｂ－Ｃ）、三相交流电动机（Ｍ）、全压电磁开关（ＫＭ）、晶闸管调压电路及其移相调控系统组成的低压电机软起动器，其特征在于，晶闸管调压电路是由一套三相全控桥式整流电路（ＺＬ）组成的；全压电磁开关（ＫＭ）除具有三对常开主接点（Ⅱ）外，还配有２对常闭主接点（サ），电机升压起动时“通电吸合”、电机起动完毕进入全压运行后“断电释放”；晶闸管整流桥（ＺＬ）串联连接在三相交流电源（Ａ－Ｂ－Ｃ）、交流电机（Ｍ）定子绕组（ａａ’－ｂｂ’－ｃｃ’）、全压电磁开关（ＫＭ）常开接点的末瑞（Ⅱ.），整流桥（ＺＬ）直流侧输出瑞（Ｐ、Ｎ）短接；在相应电机（Ｍｎ）定子绕组末端（ａ’ｎ、ｂ’ｎ、ｃ’ｎ）接入相应全压电磁开关（ＫＭｎ）则可实现“一拖Ｎ”方案。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀和，刘群，
申请(专利权)人：刘群，刘耀和，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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