一种补偿式电机抗晃电系统的制作方法

本发明属于电学技术领域，涉及一种抗晃电系统，具体是一种补偿式电机抗晃电系统。

背景技术：

随着社会的发展，人们对电力的需求越来越明显，一些工业场合对电力的依赖越来越大，工业过程设备，当输配电系统中发生短路故障、感应电机启动、雷击、开关操作、变频器以及电容组的投切等事件时，均可引起电压暂降。其中，短路故障、感应电机启动和雷击是引起电压暂降的主要原因。雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会使保护装置动作，从而导致供电电压暂降。这种暂降影响范围大，持续时间一般超过100ms。电机全电压启动时，需要从电源汲取的电流值为满负荷时的500％～800％，这一大电流流过系统阻抗时，将会引起电压突然下降。短路故障可能会引起系统远端供电电压较为严重的跌落，影响工业生产过程中对电压敏感的电气设备的正常工作，甚至造成严重的经济损失。

电机直接起、停控制，其原理如图1所示，主要原理是电网电源U、V、W通过接触器常开主触头KM1、热继电器FR接入电机M，W相为控制电路的输入电源，当启动按键SB1按下，W相电源经热继电器常闭辅助触头FR1、停止按钮SB2、启动按钮SB1到接触器线圈KM，接触器线圈KM通电，吸合接触器常开主触头KM1和接触器常开辅助触头KM2，电机M运行。当停止按钮SB2按下，接触器线圈KM失电，接触器常开主触头KM1和接触器常开辅助触头KM2断开，电机M停止运行。

接触器线圈KM的工作电压为AC180V-AC250V，当电机运行过程中，发生晃电时，电网电压迅速跌落至AC180V以下，接触器线圈KM因对铁心的吸力小于释放弹簧的弹力而不吸合，接触器常开主触头KM1和接触器常开辅助触头KM2断开，电机M停止运行。

电网晃电造成电机停机，尤其一些关键电机停机，对生产的影响尤为严重。每次由于电网晃电，关键电机低压跳闸造成的非计划停机，都会给企业造成很大的经济损失，少则几十万，多则几百万。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种补偿式电机抗晃电系统，在系统电网出现出现晃电时，提供电机控制系统正常运行电压，避免较大的经济损失。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种补偿式电机抗晃电系统，包括电网U相电源、V相电源和W相电源，U相电源和V相电源通过热继电器FR和接触器常开主触头KM1接入电机M，W相电源连接控制电路，控制电路包括相互串联的热继电器常闭辅助触头FR1、停止按钮SB2、启动按钮SB1和接触器线圈KM，启动按钮SB1上并联有接触器常开辅助触头KM2，所述的控制电路还包括抗晃电装置，所述的抗晃电装置串联在控制电路中，所述的W相电源连接抗晃电装置的输入端，所述抗晃电装置的输出端连接热继电器常闭辅助触头FR1。

进一步地，所述的抗晃电装置包括隔离变压器T1、整流桥ZL、滤波电容C2、补偿逆变器NB、滤波电感L1、滤波电容C1、补偿变压器T2、控制板KZ以及交流电压取样器U1；

所述的抗晃电装置的输入端连接隔离变压器T1，所述的隔离变压器T1连接整流桥ZL，所述的整流桥ZL连接滤波电容C2，所述的滤波电容C2连接控制板KZ和补偿逆变器NB，所述的控制板KZ连接补偿逆变器NB和交流电压取样器U1，所述的补偿逆变器NB连接滤波电感L1，所述的滤波电感L I连接滤波电容C1，所述的滤波电容C1连接补偿变压器T2，所述的补偿变压器T2和交流电压取样器U1均连接抗晃电装置的输出端。

本发明的有益效果：本发明通过在电机控制电路内接入抗晃电装置，抗晃电装置包含隔离变压器T1、整流桥ZL、滤波电容C2、补偿逆变器NB、滤波电感L1、滤波电容C1、补偿变压器T2、控制板KZ和交流电压取样器U1，在系统电网出现出现晃电时，提供电机控制电路正常运行电压，保证电机正常工作，避免较大的经济损失；同时补偿式抗晃电装置的原理是当欠电压时进行电压补偿，和采用不间断电源方式持续运行相比，降低了运行损耗，和采用后备切换电源方式相比，补偿变压器串接在控制电路中，不需要切换，减少了电源切换问题造成的事故隐患。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是现有电机控制系统的电路图。

图2是本发明的系统电路图。

图3是本发明抗晃电装置的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明提供了一种补偿式电机抗晃电系统，包括电网U相电源、V相电源和W相电源，其中，U相电源和V相电源为电机M的驱动电源，W相电源为控制电路的输入电源。

U相电源和V相电源通过热继电器FR和接触器常开主触头KM1接入电机M，W相电源连接控制电路。

控制电路包括相互串联的抗晃电装置、热继电器常闭辅助触头FR1、停止按钮SB2、启动按钮SB1和接触器线圈KM，启动按钮SB1上并联有接触器常开辅助触头KM2，W相电源连接抗晃电装置的输入端，控制电路连接抗晃电装置接出端。

当电网电压正常时，按下启动按钮SB1，W相电源经热继电器常闭辅助触头FR、停止按钮SB2、启动按键SB1到接触器控制线圈KM，接触器控制线圈KM通电，吸合接触器常开主触头KM1和接触器常开辅助触头KM2，电机M运行；当电网发生晃电时，电网电压下降，抗晃电装置将控制电路电压补偿到正常范围内，保持接触器常开主触头KM1和接触器常开辅助触头KM2吸合，避免晃电造成电机停机，实现抗晃电的目的。当按下停止按钮SB2时，接触器控制线圈KM失电，接触器常开主触头KM1和接触器常开辅助触头KM2断开，电机M停止运行。

例如：当交流电输入端发生从AC220V跌落至AC145V的“晃电”，抗晃电装置输出AC75V的补偿交流电能，输出端叠加后的电压恢复至AC220，这样保证输出端电压满足电机控制电路的正常工作要求。

如图3所示，抗晃电装置包括隔离变压器T1、整流桥ZL、滤波电容C2、补偿逆变器NB、滤波电感L1、滤波电容C1、补偿变压器T2、控制板KZ以及交流电压取样器U1。抗晃电装置的输入端连接隔离变压器T1，隔离变压器T1连接整流桥ZL，整流桥ZL连接滤波电容C2，滤波电容C2连接控制板KZ和补偿逆变器NB，控制板KZ连接补偿逆变器NB和交流电压取样器U1，补偿逆变器NB连接滤波电感L1，滤波电感L I连接滤波电容C1，滤波电容C1连接补偿变压器T2，补偿变压器T2和交流电压取样器U1均连接抗晃电装置的输出端。

工作时，W相电源从抗晃电装置的输入端输入交流电，经隔离变压器T1、整流桥ZL和滤波电容C2，将交流电能转换成直流电，直流电作为补偿逆变器NB的输入直流电源，同时用于给控制板KZ供电；交流电压取样器U1检测抗晃电装置输出端的电压，当交流电电压在正常范围时，控制板KZ不发出驱动PWM信号，补偿逆变器NB不工作；当交流电电压迅速跌落时，控制板发出驱动PWM信号，补偿逆变器NB工作，直流电经过补偿逆变器NB，转换成交流电，经过滤波电感L1、滤波电容C1滤波，再经过补偿变压器T2，补偿抗晃电装置输入端跌落时的欠压；其中，补偿电压的高低是根据交流电压取样器U1的数据，通过控制PWM信号实现的。当交流电压取样器U1检测到交流电电压恢复到正常范围时，控制板不发出驱动PWM信号，补偿逆变器NB停止补偿。

隔离变压器T1、补偿变压器T2的作用，一方面是调整主电路工作电压等级，另一方面实现补偿装置与电网的隔离，当补偿装置出现故障时，能够隔离电网，不影响电机控制电路的正常工作。

本发明通过在电机控制电路内接入抗晃电装置，抗晃电装置包含隔离变压器T1、整流桥ZL、滤波电容C2、补偿逆变器NB、滤波电感L1、滤波电容C1、补偿变压器T2、控制板KZ和交流电压取样器U1，在系统电网出现出现晃电时，提供电机控制电路正常运行电压，保证电机正常工作，避免较大的经济损失；同时补偿式抗晃电装置的原理是当欠电压时进行电压补偿，和采用不间断电源方式持续运行相比，降低了运行损耗，和采用后备切换电源方式相比，补偿变压器串接在控制电路中，不需要切换，减少了电源切换问题造成的事故隐患。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。