高性能可控感抗交流电动机起动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种高性能可控感抗交流电动机起动装置，该装置是由绝缘框架式三相可控饱和电抗器与ＩＧＢＴ直流调感器组成，电抗器由工作绕组和控制绕组的布置与绝缘框架形式构成，ＩＧＢＴ直流调感器，采用ＰＷＭ控制技术，由ＩＧＢＴ元件对控制绕组电源变换后作斩波调压调节去调节电抗器的感抗变化，从而控制电机起动电流的大小，实现电机的软起动、软停止。本实用新型专利技术控制精度高；具有高耐压、制造简单、耗料少、易制作、造价低；具有可靠性高、效率高、故障率低、无谐波污染、噪声低，极易制造中、高电压电机起动装置等的优点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对交流电动机进行起动控制的电气设备，尤其是涉及一种高性能可控感抗交流电动机起动装置。
技术介绍
由于交流电动机的旋转特性，在电动机的使用中若采取直接起动方式，起动电流为额定电流的4～7倍，起动电流对电网的冲击，严重影响电网质量。中、大容量电动机的起动一直是人们关心的一个课题，因此人们不断的研制各种起动方法来克服直接起动带来的诸多弊端。通常在电动机回路，通过串如有限流作用的电力器件实现软起动，叫做降压或者限流软起动，它是软起动中的一个重要类别。按限流器件不同可分为：以电解液限流的液阻软起动，以晶闸管为限流器件的晶闸管软起动，饱和电抗器为限流器件的磁控软起动。目前，在强调对电网质量要求和对电动机的高性能起动要求中，因变频器造价昂贵与谐波污染问题对无需调速的设备其投资意义不大。软起动技术方式可以具有完全满足电网、电机与低造价要求的控制研发途径。但现在已有的(磁控)可变电抗软起动器产品初步进入市场，使用效果不理想，推广应用困难。以目前国内相关技术专利(中国专利ZL02282023.X中高压大功率交流电动机磁控软起器和中国专利ZL93232744.3磁控式异步电动机软起动器)技术上还存在以下不足：1、磁饱和电抗器采用双“C”铁磁料，交直流混合励磁的结构形式，磁通磁路长，每相磁通不同心，直流组线圈直径大。便有高功耗、体积大、耗料多，制造成本高、结构复杂、制造困难，在制造高电压产品的绝缘处理难度大就更为突出其不足；-->2、磁饱和电抗器采用直流励磁绕组将三相的六个交流绕组和六个铁心柱包围在里面，直流励磁功率自损耗大，效率极低，漏感极大，高压交流电源中含有直流分量和大量的谐波分量，引起电抗器振动大和电动机振动大、噪音大。为此有磁控软起动装置中还需加装输出滤波器。3、采用的是可控硅调压的电流型直流励磁方式和LC谐振励磁方式，可控硅元件存在不能任意开关的缺陷，调压波动大、调节范围窄、直流纹波大，响应速度慢、动态控制性能差，电流脉动大，谐滤含量高、造成电抗器振动和电动机振动、噪音大，起动力矩小，常有造成电机起动失败等不足；4.在高压电机应用中，由于高压绝缘问题难解决，磁控软起动器一般接在电动机星点处降压使用，开关关合时，全电压加在电动机绕组的首端，产生操作过电压情况与全压直接起动的情况是一样的，会对电动机绝缘造成很大的伤害等不足。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有产品技术还存在不足的问题，提供一种高性能可控感抗交流电动机起动装置。本技术为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种高性能可控感抗交流电动机起动装置，绝缘框架将三相可控饱和电抗器铁心上的各个绕组隔离，所述三相可控饱和电抗器的控制绕组与IGBT直流调感器连接。所述三相可控饱和电抗器采用三付“EI”形铁心，交流高压工作绕组与直流/交流控制绕组分别布置，用一个公共的直流线圈公共绕在三相的三个铁心中心柱上或将3个绕组分别布置在各相铁心的三个铁心中心柱上，六个交流高压工作绕组分别布置在各相铁心的六个边柱上，用一个绝缘框架将各个绕组分别作高低电压绕组的分格隔离构成绝缘框架式高压型。所述可控饱和电抗器采用一付“EI”铁心构成绝缘框架式三相可控饱和电抗器-->低压型。所述可控饱和电抗器采用全“I”形铁心。所述可控饱和电抗器采用由三个单相绝缘框架式电抗器组成绝缘框架式三相可控饱和电抗器。所述可控饱和电抗器的控制绕组可制作为直流、交流兼用性的3个控制绕组。所述IGBT直流调感器为电子开关调节器，构成有“交流变直流斩波调节直流”和“交流变直流斩波调节交流”两种可选用的控制方式。所述IGBT直流调感器采用电子可关断功率IGBT元件来构成斩波调节器或采用IGCT功率元件来构成斩波调节器。所述IGBT直流调感器上连接有过电压泄放器。所述IGBT直流调感器上连接有对交流电动机运行参数的动态进行闭环控制的电传感器。在本技术高性能可控感抗交流电动机起动装置是由一个绝缘框架式的三相可控饱和电抗器结构形式与IGBT直流调感器组成。是基于可控饱和电抗器交流绕组的电感L与铁芯的导磁率成正比，调节可控饱和电抗器起动装置交流绕组(工作绕组)电感或电抗的方法是通过改变铁芯的直流励磁改变铁芯的导磁率，为直流(励磁)电流控制。这种可控感抗起动装置，是利用可控饱和电抗器特点，可输入直流小功率的信号来控制大的交流功率的功率放大功能原理。本技术中绝缘框架式的三相可控饱和电抗器结构形式：可控饱和电抗器可以采用“EI”形铁心，交流高压工作绕组与直流/交流控制绕组分别布置，用一个公共的直流线圈控制的方法是将公共在三相的三个铁心中心柱围圈上(用直流/交流控制3绕组的方法是将其3个绕组分别布置在各相铁心的三个铁心中心柱上)，六个交流高压工作绕组分别布置在各相铁心的六个边柱上，用一个绝缘框-->架将各个绕组分别作高低电压绕组的分格隔离构成的绝缘框架式高压型；也可用一付“EI”形铁心构成绝缘框架式三相可控饱和电抗器低压型；可控饱和电抗器也可以采用全“I”形铁心；可控饱和电抗器也可以采用由三个单相绝缘框架式电抗器组成绝缘框架式三相可控饱和电抗器。本技术具有高强绝缘的电压隔离、兼用性强、使用灵活、体积小、耗料少、效率高、特别适用于在高电压工作条件中的特点。本技术中的高性能IGBT直流调感器，采用IGBT开关元件与数字式高性能PWM控制方式，实现对可控饱和电抗器采取直流调压/调感抗的调节电路。它是利用IGBT器件具有高放大倍数和可任意开关的优点，采取PWM高频率斩波调制方式来构成直流调压/调感抗的调节器，具有低功耗，控制响应速快，控制精度高的特性。调节输出直流电压的高低变化，得到调节三相可控饱和电抗器的感抗大小变化，从而控制了交流电动机起动电流的大小，达到对电机的进行软起动和转速变化的控制目的。本技术中通过三相可控饱和电抗器与IGBT直流调感器的两种不同连线方法，便构成两种调节电抗器的感抗方式即：交流-直流-直流方式(过程为，交流变直流，直流调节直流)交流-直流-交流方式(过程为，交流变直流，直流调节交流)本技术的一种高性能可控感抗交流电动机起动装置，具有突跳、斜坡大力矩高性能的电动机软起动控制方式、技术先进、感抗值调节范围宽，动态性能优、控制精度高。具有高耐压、制造简单、耗料少、易制作、造价低；具有可靠性高、效率高、故障率低、无谐波污染、噪声低，极易制造中、高电压大功率电动机起动装置等的优点。特别无需打开电机星形点使用是低中、高压大功率异步电动机与同步电动机软起动的理想装置。产品市场前景广阔，具有可获得巨大的企业经-->济效益和社会效益应用价值。下面结合附图和实施对本技术做进一步详细说明。但本技术的内容并不仅限于本实施例。附图说明图1是本技术的绝缘框架式的三相可控饱和电抗器的第一种结构形式示意图，即电抗器采用公共直流绕组调感结构形式示意图，同时作为本技术的第1个实施例；图2是本技术的三相可控饱和电抗器公共直流绕组调感电路接线示意图；图3是本技术的三相可控饱和电抗器的第二种结构形式示意图，即电抗器采用直流/交流3个绕组调感结构形式示意图，同时作为本技术的第2个实施例；图4是本技术的三相可控饱和电抗器直流/交流3个绕组调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能可控感抗交流电动机起动装置，其特征在于：绝缘框架（３）将三相可控饱和电抗器（４）铁心上的各个绕组隔离，所述三相可控饱和电抗器（４）的控制绕组（ＤＣＬ）与ＩＧＢＴ直流调感器（５）连接。

【技术特征摘要】
1、一种高性能可控感抗交流电动机起动装置，其特征在于：绝缘框架(3)将三相可控饱和电抗器(4)铁心上的各个绕组隔离，所述三相可控饱和电抗器(4)的控制绕组(DCL)与IGBT直流调感器(5)连接。2、根据权利要求1所述的高性能可控感抗交流电动机起动装置，其特征在于：所述三相可控饱和电抗器(4)采用三付“EI”形铁心，交流高压工作绕组(ACL)与直流/交流控制绕组(DCL)分别布置，用一个公共的直流线圈(DCL)公共绕在三相的三个铁心的中心柱上或将直流/交流控制3绕组(DCL)分别布置在各相铁心的三个铁心中心柱上，六个交流高压工作绕组(ACL)分别布置在各相铁心的六个边柱上，用一个绝缘框架(3)将各个绕组分别作高低电压绕组的分格隔离构成绝缘框架式高压型。3、根据权利要求1所述的高性能可控感抗交流电动机起动装置，其特征在于：所述可控饱和电抗器(4)采用一付“EI”铁心构成绝缘框架式三相可控饱和电抗器低压型。4、根据权利要求1所述的高性能可控感抗交流电动机起动装置，其特征在于：所述可控饱和电抗器(4)采用全“I”形铁心。5、根据权利要求1所述的高性...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴加强，
申请(专利权)人：吴加强，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]