专利名称：绕线式异步电动机功率因数补偿主电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机功率因数补偿电路，特别是一种大功率绕线式异步电动机功率因数补偿主电路。属于电动机功率因数补偿与节能技术领域。
背景技术：
现有的绕线式异步电动机功率因数补偿电路，通常由12只可控硅及多只限流电抗器组成，通过检测转子的电流和频率，给转子回路提供一个与转子回路频率相同的低频交流电压进行相位补偿，以达到改变电动机功率因数和节能降耗的目的。其不足之处是由于采用12只可控硅及多只限流电抗器，因而使其体积大、占用空间多、安装不便，并且其控制及检测电路复杂，故障率高，改善功率因数效果差，不能实现变负载特别是轻负载情况下的功率因数补偿。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种结构简单、改善功率因数效果好、可实现变负载特别是轻负载情况下的功率因数补偿的绕线式异步电动机功率因数补偿主电路。
本实用新型的技术解决方案是一种绕线式异步电动机功率因数补偿主电路，其特征是由变压器、投切开关和直流励磁单元电路构成，其中，直流励磁单元电路输入端与变压器副边连接，输出端与投切开关的一端相连，投切开关的另一端与异步电动机的转子线圈的引出端连接；变压器的原边与低压电源连接。
本实用新型技术解决方案中所述的直流励磁单元电路可以是由桥式可控整流电路构成的。
本实用新型技术解决方案中所述的桥式可控整流电路可以是由两只可控硅和两只整流管组成的单相半控桥式整流电路，其中，两只可控硅一侧的阴、阳极连接并接至变压器副边的一个输出端；另一侧的阴、阳极既与异步电动机转子线圈形成的两端连接，又分别经反向串接的整流管与变压器副边的另一个输出端连接。
本实用新型技术解决方案中所述的投切开关可以是由接触器与双向可控硅组成，双向可控硅并联在直流励磁单元电路输出端与接触器(KM)之间。
本实用新型由于采用由变压器、投切开关和直流励磁单元电路构成的异步电动机功率因数补偿主电路，相比现有技术，具有主电路简单、信号采集及控制方便、成本低和可靠性高的特点，同时可根据负载情况进行功率因数调整，不受电网及负荷变化的影响，直接通过直流励磁回路产生一个大小适当的直流励磁电流和励磁电压，将异步电动机牵入同步运行，可以使电动机的无功电流回馈到电网，达到节能降耗和提高功率因数的目的，并确保电动机安全、连续可靠地运行。同时，在直流励磁单元电路输出端与接触器之间并联双向可控硅，可实现异步电动机补偿回路的快速软投切，实现同步、异步的快速切换，提高被补偿机组的过载能力特别是冲击性负载的能力。本实用新型主要用于绕线式异步电动机功率因数补偿主电路。
图1是本实用新型的电路图；图2是本实用新型直流励磁单元电路的一种电路图。
具体实施方式
如图1所示。在绕线式异步电动机M0定子绕组上接380～10000V电源，其转子线圈经开关KM1与起动器ZYQ连接。起动器ZYQ可以是频敏变阻器，也可是液体变阻器或其它起动设备。接触器KM将三相绕组两相并联后引出的两个端头与直流励磁单元电路的直流输出端连接，直流励磁单元的输入端与变压器TM的副边一组触头相连，变压器TM原边通过开关KM3与控制电源相连。主电动机M0起动时，开关KM1工作，起动器ZYQ接入转子回路；起动完成后，起动器ZYQ自动切除起动单元，电动机M0进入正常异步运行状态。进行功率因数补偿时，接触器KM工作，开关KM1断开，使转子回路与起动设备断开；同时开关KM3工作，接入与主电机M0同频率的交流低压电源，通过变压器TM提供的励磁电压与V1、V2、V3、V4四只整流管组成的单相全控桥式整流电路提供直流励磁电源输入到转子回路，从而改变定转子回路之间的电磁特性，将转子拉入同步化运行状态；异步电动机M0同步运行后，具有同步电动机的相关优点并将电机的无功功耗反馈到电网达到降低损耗、提高电网功率因数和节能的目的。通过调节可控硅V1、V2、V3、V4的导通角，可以调节励磁电流的大小，从而调节功率因数的补偿效果。可控硅的触发回路及控制均可为一般直流整流控制线路，这里不再赘述。采用单相全控桥可以保证励磁电流的连续性。上述的直流励磁单元电路也可是其它单相可控桥式整流电路或三相桥式可控整电路。上述的变压器副边可有多个输出抽头，可以增大励磁电压调节的范围。上述的接触器KM可以为其它自动投切的开关，接触器KM与励磁整流变压器的输出端之间可并联一组双向可控硅V5，可以保证在冲击性负载使电动机接近过载或负载较大时快速切除直流励磁使电动机恢复异步运行，其中所述的双向可控硅V5可以是两只可控硅反并联连接。
如图2所示的直流励磁单元电路。可控硅V6、V7的阴一阳极连接，并与变压器TM副边的一个输出端相连。可控硅V6的阳极既经开关KM与异步电动机M0的两个转子线圈端连接，又与整流管D1的阳极相连。可控硅V7的阴极既经开关KM与异步电动机M0的另一个转子线圈端连接，又与整流管D2的阴极相连。整流管D1、D2的阴、阳极连接后与变压器TM副边的另一个输出端连接。变压器TM的原边经开关KM3接220V、380V的低压电源。可控硅V6、V7、整流管D1、D2构成单相桥式可控整流电路或励磁单元电路，与变压器TM、开关KM一起构成本实用新型的主电路。
权利要求1.一种绕线式异步电动机功率因数补偿主电路，其特征是由变压器(TM)、投切开关(KM)和直流励磁单元电路构成，其中，直流励磁单元电路输入端与变压器(TM)副边连接，输出端与投切开关(KM)的一端相连，投切开关(KM)的另一端与异步电动机(M0)的转子线圈的引出端连接；变压器(TM)的原边与低压电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电动机功率因数补偿主电路，其特征是所述的直流励磁单元电路是由桥式可控整流电路构成的。
3.根据权利要求2所述的一种绕线式异步电动机功率因数补偿主电路，其特征是所述的桥式可控整流电路是由两只可控硅(V6、V7)和两只整流管(D1、D2)组成的单相半控桥式整流电路，其中，两只可控硅(V6、V7)一侧的阴、阳极连接并接至变压器(TM)副边的一个输出端；另一侧的阴、阳极既与异步电动机转子线圈形成的两端连接，又分别经反向串接的整流管(D1、D2)与变压器(TM)副边的另一个输出端连接。
4.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电动机功率因数补偿主电路，其特征是所述的投切开关(KM)由接触器(KM)与双向可控硅(V5)组成，双向可控硅(V5)并联在直流励磁单元电路输出端与接触器(KM)之间。
专利摘要本实用新型的名称为绕线式异步电动机功率因数补偿主电路。属于电动机功率因数补偿与节能技术领域。主要是解决现有绕线式异步电动机功率因数补偿电路体积大、占用空间多、安装不便，改善功率因数效果差，不能实现变负载特别是轻负载情况下的功率因数补偿的问题。它的主要特征是由变压器、投切开关和直流励磁单元电路构成，其中，直流励磁单元电路输入端与变压器副边连接，输出端与投切开关的一端相连，投切开关的另一端与异步电动机的转子线圈的引出端连接；变压器的原边与低压电源连接。具有主电路简单、信号采集及控制方便、成本低和可靠性高的特点，本实用新型主要用于绕线式异步电动机功率因数补偿主电路。
文档编号H02J3/08GK2655501SQ03241179
公开日2004年11月10日 申请日期2003年4月6日 优先权日2003年4月6日
发明者孙玉鸿, 张才俊, 薛建科 申请人:湖北追日电气设备有限公司