高压软起动控制器制造技术

一种高压软起动控制器，它包含主回路和控制回路。连接于主回路和控制回路上的高压进线保护断路器，三相电源，高压侧串联在主回路中，低压侧串联在控制回路中的可变电抗器，连接在主回路中的运行接触器和被控对象电动机。连接在控制回路中的晶闸管组和连接于晶闸管组触发极上的控制单元。控制单元中采用中央处理器控制晶闸管的导通角的导通。本实用新型专利技术的结构简单，软起动速度平稳可靠，无机械振动，对电网冲击小，晶闸管工作于较低电压下，克服了在先技术中必须要多个晶闸管串联结构所带来的弊端。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种软起动控制器，特别涉及一种高电压(6KV/10KV)大功率(300KW～4000KW)的软起动控制器。
技术介绍
大功率电动机在起动期间的功率因数很低，电压波动明显，这将对电网造成极大危害，这种类型的破坏，会降低电网上其它电力设备的运行效率，降低设备的使用寿命；其次，当瞬变电压出现时，会使电动机产生震动、噪音以及过多的热量。同样，瞬变产生的浪涌，会使电网的用电效率严重下降，感性负载的电流损失增加。在先技术中，高压软起动控制方案有以下几种1、自耦降压软起动。因为用户要求电机的起动转矩为额定转矩的56％，起动电流必须小于电机额定电流的2.5倍。鉴于自耦降压软起动是有级起动的，它难以实现起动过程的精确控制。2、液态电阻软起动。液阻是一种由电解液形成的电阻，它导电的本质是离子导电。它的阻值正比于相对的二块电极板的距离，反比于电解液的电导率。电导率可以通过电解液浓度改变，极板距离可实时控制。液阻的热容量大。这两大特点(阻值可以无级控制和热容量大)，恰恰是软起动所需要的。加上另一个十分重要的优势即低成本使液阻软起动得到广泛的应用。液阻软起动的缺点一是液阻箱容积大，软起动的重复性较差；二是需要有一套伺服机构驱动动极板，动极板通过软线导电本身就是安全隐患，动极板移动速度较慢，难以实现起动方式的多样化；三是液阻软起动装置需要维护，液箱中的水，需要定期补充，电极板长期浸泡于电解液中，表面会有一定的锈蚀，需要作表面处理(经验是3-5年一次)；四是液阻软起动装置不适合于置放在易结冰的现场。另外它的液阻阻值不能实时控制，起动过程品质对使用环境温度的依赖性大，起动成功的风险大。存在的上述缺点使得该产品应用场合受到限制，一般用于低档产品的起动。3、晶闸管软起动。晶闸管软起动，调节快速性好，闭环控制，起动方式的菜单化，与液阻软起动相比，它的体积小、结构紧凑，维护量小，功能齐全，菜单丰富，起动重复性好，保护周全。这些都是液阻软起动难以匹敌的。但是晶闸管软起动产品也有缺点一是它的每个高压桥臂上都有三到四个晶闸管串联，同步触发是关键，解决不好就会造成控制失败；另外晶闸管的耐压均匀性问题，即它对每个晶闸管的一致性有非常高的要求，如果个别晶闸管参数发生变化或性能较差，都会导致软起动设备故障；二是对于绕线转子异步机无所作为；三是高压产品的价格太高，这几个缺点阻碍了晶闸管软起动产品的快速发展。4、频敏电阻软起动。由于频敏器件本身不完全是电阻，因而功率因数比较低；其次，是调整不方便，调整的盲目性比较大，难以控制。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种克服在先技术中的问题，能够控制高压起动电流的高压软起动控制器。为了达到上述的目的，本技术提供的高压软起动控制器，它包含主回路和控制回路。连接于主回路和控制回路上的高压进线保护断路器和三相电源；高压侧串联在主回路中，低压侧串联在控制回路中的可变电抗器(或称可控电抗器)；连接在主回路中的电动机，连接在主回路中电动机与高压进线保护断路器之间的运行接触器；连接在控制回路中的晶闸管组，连接在控制回路中晶闸管组与高压进线保护断路器之间的起动接触器，连接在控制回路中晶闸管组触发极上的控制单元。如上述的结构，本技术的控制器将可变电抗器的高压侧串入主回路中，借助可变电抗器的降压作用使晶闸管的工作电压等级下降。同时，利用可变电抗器的原付边电流成比例的关系(相当于变压器的原理)，可以通过付边电流的变化控制原边的电流，实现主回路电流可控的目的。也就是说，在整个起动过程中，控制回路通过控制晶闸管的触发角来控制可变电抗器低压侧两端的电流，使可变电抗器高压侧两端所通过的电流得到有效的控制。从而控制起动过程中的电流，以达到起动电流可控制的目的。在起动结束后起动接触器切换为运行接触器工作，电动机保持运行状态。本技术的特点显著1.本技术控制器的晶闸管工作在较低的电压下，解决了在先技术中每个高压桥臂上都必须有串联的晶闸管才能承受高压而带来的弊端，解决了限制晶闸管软起动推广的这一关键问题。2.本技术的控制器由于采用可变电抗器，其可变电抗器的产品技术成熟，性能稳定，可靠性较高。而晶闸管和控制回路工作于低压侧，所以本技术的控制器不仅结构简单，而且，性能稳定，可靠性好。可以说，在目前常用的几种高压软起动技术中，本技术大有后来者居上，取代其它产品的趋势。3.本技术的控制器，在整个起动过程中，控制回路对可变电抗器低压侧两端电流能够实时有效地控制，从而实现对高压电动机起动电压及起动电流的控制，以达到平稳起动的目的。具有起动电流小、起动速度平稳可靠、机械无振动、对电网冲击小，且起动曲线能够根据现场实际工况进行调整。附图说明图1是本技术高压软起动控制器的结构示意图。图2是图1中控制回路中的控制单元的结构示意图。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术的具体结构。图1是本技术高压软起动控制器的结构示意图。如图1所示，本技术包含主回路ZHL和控制回路KZHL。连接于主回路ZHL和控制回路KZHL上的三相电源1和高压进线保护断路器2。高压侧401串联在主回路ZHL中，低压侧402串联在控制回路KZHL中的可变电抗器4。连接在主回路ZHL中的电动机(M)7，连接在主回路ZHL中电动机7与高压进线保护断路器2之间的运行接触器8；连接在控制回路KZHL中的晶闸管组5，连接在控制回路KZHL中晶闸管组5与高压进线保护断路器2之间的起动接触器3，连接于控制回路KZH中晶闸管组5触发极上的控制单元6。在本实施例中，三相电源1的进线电压为3相6千伏50赫兹电源。如上述图1所示的结构，三相交流6KV50Hz电源1有两条通道可以达到电动机(M)7，一条是通过运行接触器8，三相电源1送到电动机(M)7的通道为正常运行通道；通过起动接触器3和可变电抗器4，三相电源1送到电机(M)7的通道为可变电抗器电流可控制通道。显然主回路高压侧并无晶闸管元件，而且几个主要的器件作为真空接触器件的运行接触器8、起动接触器3和可变电抗器4都可长时间地运行在控制回路KZHL中。晶闸管组处于可变电抗器的二次侧即低压侧，其电压为原边即高压侧的1/6。所以晶闸管实际工作的耐压要求不超过2千伏，采用合适的晶闸管完全可以满足需要。这样，就不必在主回路6千伏侧使多个晶闸管串并联使用，也就避免了由此所带来的频繁故障。由于晶闸管工作在可控电抗器的二次侧即低压侧，电压等级低，使6个晶闸管即可实现三相交流电流的控制，其控制技术已非常成熟。而对晶闸管的控制为低压信号控制，这就为微机实现控制提供了便利。而且现在微机技术在晶闸管的应用已很成熟，要实现复杂功能控制也很方便，控制性能也非常稳定。所以，本技术控制器采用可控电抗器的软起动控制性能稳定，工作可靠，结构较以前更加合理。本技术的主要特点即在主回路中用可控电抗器来代替以前的多组晶闸管组件，在可控电抗器的低压侧使用一般的晶闸管实施软起动的有效控制。图2是图1中控制回路中控制单元的结构示意图。如图2所示，控制单元6中包含电源601，与电源601连接的稳压器602，中央处理器604，与中央处理器604输出端连接的显示器603、触发器605和开关量输出器件607。与中央处理器604输入端连接的模数转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压软起动控制器，它包含主回路，控制回路；连接于主回路和控制回路上的高压进线保护断路器和三相电源；连接在主回路中的电动机，连接在主回路中电动机与高压进线保护断路器之间的运行接触器；连接在控制回路中的晶闸管组，连接在控制回路中晶闸管组与高压进线保护断路器之间的起动接触器，其特征在于包含高压侧串联在主回路中，低压侧串联在控制回路中的可变电抗器和连接于控制回路中晶闸管组触发极上的控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张菊标，顾伟，林叶春，
申请(专利权)人：上海海事大学，上海聚友电气科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]