专利名称：高压自励式磁饱和软启动电抗器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动机的启动装置，特别是一种性能良好的高压 自励式磁饱和软启动电抗器。
背景技术：
目前，高压交流电动机的降压启动常用以下几种方法 一是釆用 电抗器，它的制造参数固定，启动过程不可控，后期启动力矩不足， 切换时二次冲击电流很大，对电网短路容量要求高；二是采用可控硅 软启动，其稳定性差，且高压可控硅技术是个世界性难题，价格昂贵 (约为本实用新型技术的8-10倍)，不宜选用；三是水电阻启动，其 体积庞大，耗材多，启动性能受环境温度影响大，维护麻烦，安全性 不高；四是他励式磁饱和电抗器，由于原理结构的原因，其漏磁大， 可控可调性不高，且需要单独提供直流电源，整体投资成本较高。发明内容本实用新型的目的在于提供一种体积小、兼容性强、启动过程可 控、启动参数设定及调整方便、成本低的高压自励式磁饱和软启动电 抗器。所述高压自励式磁饱和软启动电抗器，包括铁芯、绕组，其特征 是所述电抗器每相铁芯均设置有并联结构的两铁芯2、 5，铁芯2、 5上设置有高压交流绕组1、 3、 4、 6，此高压绕组上设置有主抽头9、 10，及辅抽头ll、 12、 13、 14;主抽头9、 IO与高压电源相线连接， 辅抽头11、 12与可控硅阴极连接，辅抽头13、 14与可控硅阳极连接。 高压交流绕组1与4的公共端与主抽头9连接，高压交流绕组3与6 的公共端与主抽头IO连接，绕组1的另一端B点通过正向二极管19 与绕组4的另一端B'点连接，绕组3的另一端也与B'点连接，绕 组6的另一端也与B点连接。电抗器每相并联铁芯2、 5设有形成磁 回路或起磁屏蔽作用的旁轭15、横轭16，可构成不共轭分体式结构。
电抗器还可设置公共轭17、 18，各相并联铁芯2、 5的上、下端分别 与公共轭17、 18连接构成整体结构。内接法，接电动机后端是每个铁芯上有两组高压交流绕组，共一 组抽头；外接法，接电动机前端是每个铁芯上有三组高压交流绕组， 两组高压交流绕组共一组抽头，另一组高压交流绕组无抽头。其中三 对主抽头接三相高压交流电源，另三对辅抽头接可控硅，使从主回路 自耦出的交流，通过控制后变直流又送回主回路，达到控制电动机降 压启动的目的。高压绕组端子9、 10对应接高压A相交流电(B、 C相对应相同)， 而低压励磁绕组端子ll、 12和13、 14分别对应接可控硅阴极和阳极 (B相抽头和C相抽头也对应接可控硅)，通过调整低压励磁绕组中 直流电流的大小，控制绕组铁芯的磁状态，使其饱和度受低压励磁绕 组控制，从而使高压交流绕组的感抗受直流电流大小的控制。电动机启动时，对应接三相高压交流电的三组高压绕组，因受低 压励磁绕组中的直流电流大小的控制，其等效感抗由大到小自动无级 减小，即可实现软启动。本实用新型的优点在于-1、 实现了用自耦低压绕组中的低压小电流，控制高压交流主绕 组中的高压大电流；2、 无需单独提供低压大容量励磁电源，减少投资成本；3、 由于自耦合，漏磁少，可控可调性高；4、 可实现高压交流感抗的无级变化；5、 可通过液晶人机界面，参数设定调整方便；6、 可采用高性能集成电路，通过PLC实现闭环控制，自动化程 度高；7、 可实现恒流、斜坡、突跳启动；8、 体积小，兼容性强，可与任何型号高压开关柜方便对接；9、 现场安装调试简单，免维护；10、 成本低，性价比高；11、谐波污染小，在国家标准范围内。
本实用新型体积小，兼容性强，阻抗可无级变化，启动参数可控、 可调性好，免维护、成本低，适合各种高压电动机降压启动。
图1是本实用新型分体式结构示意图2A是本实用新型整体式结构示意图； 图2B是图2A的左视图3是本实用新型电气原理示意图。
图中1、 3、 4、 6—高压交流绕组，2、 5—铁芯，7、 8—无抽头 高压交流绕组，9、 IO—主抽头，11、 12、 13、 14一辅抽头，15—旁 轭，16—横轭，17、 18—公共轭，19一二极管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明图1、 3及图2A、图 2B中，主抽头9、 IO与高压电源相线连接，辅抽头ll、 12与可控硅 阴极连接，辅抽头13、 14与可控硅阳极连接。高压交流绕组1与4 的公共端与主抽头9连接，高压交流绕组3与6的公共端与主抽头 10连接，绕组1的另一端B点通过正向二极管19与绕组4的另一端 B'点连接，绕组3的另一端也与B'点连接，绕组6的另一端也与 B点连接。电抗器每相并联铁芯2、 5设有形成磁回路或起磁屏蔽作 用的旁轭15、横轭16，可构成不共轭分体式结构。图3中，电抗器 还可设置公共轭17、 18,各相并联铁芯2、 5的上、下端分别与公共 轭17、 18连接构成整体结构。
图1所示为三组独立铁芯和绕组，每组铁芯单独控制一相，高压 绕组和低压励磁绕组为一个绕组，只不过抽头位置不同；而图2所示 为三组独立铁芯和绕组共上下轭。图3所示电气原理图为接入电动机 A、 B、 C三相回路中的A相，B、 C相原理相同未画出，以图3示A 相为例，绕组1和3单独独立一起绕在铁芯2上，绕组4和6单独独 立一起绕在铁芯5上；两对抽头ll、 12和13、 14接可控硅，B点和 B'点之间接二极管19起续流作用。它的工作过程是，高压绕组端 子9、 IO对应接高压A相交流电(B、 C相对应相同)，而低压励磁 绕组端子ll、 12和13、 14分别对应接可控硅阴极和阳极(B相抽头 和C相抽头也对应接可控硅)，通过调整低压励磁绕组中直流电流的 大小，控制绕组铁芯的磁状态，使其饱和度受低压励磁绕组控制，从 而使高压交流绕组的感抗受直流电流大小的控制。本实用新型的铁芯和绕组固定不变，其启动参数的调整和控制是 靠改变自耦励磁绕组中直流电流的大小来实现的。
权利要求1. 一种高压自励式磁饱和软启动电抗器，包括铁芯、绕组，其特 征是所述电抗器每相铁芯均设置有并联结构的两铁芯(2、 5)，铁 芯(2、 5)上设置有高压交流绕组(1、 3、 4、 6)，此高压绕组上设 置有主抽头(9、 10),及辅抽头(11、 12、 13、 14);主抽头(9、 10) 与高压电源线相连接，辅抽头(11、 12)与可控硅阴极连接，辅抽头(13、 14)与可控硅阳极连接。
2. 根据权利要求1所述的高压自励式磁饱和软启动电抗器，其特 征是所述高压交流绕组(1)与(4)的公共端与主抽头(9)连接， 高压交流绕组(3)与(6)的公共端与主抽头(10)连接，绕组(1) 的另一端B点通过正向二极管(19)与绕组(4)的另一端B'点连 接，绕组(3)的另一端也与B'点连接，绕组(6)的另一端也与B 点连接。
3. 根据权利要求1所述的高压自励式磁饱和软启动电抗器，其特 征是所述电抗器每相并联铁芯(2、 5)设有形成磁回路或起磁屏蔽 作用的旁轭(15)、横轭(16)，可构成不共轭分体式结构。
4. 根据权利要求1所述的高压自励式磁饱和软启动电抗器，其特 征是所述电抗器还可设置公共轭(17、 18),各相并联铁芯(2、 5) 的上、下端分别与公共轭(17、 18)连接构成整体结构。
专利摘要一种高压自励式磁饱和软启动电抗器，其相铁芯均设置有并联结构的两铁芯2、5，铁芯上设置有高压交流绕组1、3、4、6，高压绕组上设置有主抽头9、10，及辅抽头11、12、13、14；主抽头与高压电源线相连接，辅抽头11、12与可控硅阴极连接，辅抽头13、14与可控硅阳极连接。本实用新型的优点是1.实现了用自耦低压绕组中的低压小电流，控制高压交流主绕组中的高压大电流；2.无需单独提供低压大容量励磁电源，可控可调性高；3.可实现高压交流感抗的无级变化；4.能通过液晶人机界面，参数设定调整方便；5.可采用高性能集成电路，通过PLC实现闭环控制，实现恒流、斜坡、突跳启动；6.体积小，兼容性强，可与任何型号高压开关柜方便对接。
文档编号H02P1/28GK201022048SQ20062016380
公开日2008年2月13日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者危文刚, 施建权, 李子明, 杨传祥 申请人:武汉科锐尔电气有限公司