专利名称：静止进相器的制作方法
技术领域：
用于绕线式三相交流电动机无功功率补偿，属电工技术领域。
交流绕线式异步电动机在额定工况下运行时功率因数只有0.8～0.9，需要进行无功功率补偿。目前，国内外无功功率补偿主要方式是在电动机转子回路中串接进相装置来实现就地补偿，而现有的进相装置采用整流子旋转电机，由主电机转子三相电流供给激磁，由拖动电机拖动工作。由于是通过电刷有触点接触，损耗大，影响了工作寿命；旋转电机又特别怕灰尘，对环境要求很高，因此不适宜在某些特殊多灰的环境中推广应用；同时旋转式进相器结构复杂、制造困难，规格较少，很难选择到能与电动机达到最佳配合，所以使用后电动机的功率因数提高受到限制，一般只能提高到0.95左右。
本实用新型的发明目的在于设计制造一种新型的无触点进相器，变旋转式为静止式，使之在性能、价格、可靠性、维护等方面均优于旋转电机式，以利于更广泛地推广应用到各种特殊环境中。
为实现这样的发明目的，本发明人通过多种方案的比较与试验验证，应用交一交变频器原理，设计了一种由取样环节、交一交变频器、限流电抗器和触发电路四部份组成的静止进相器。
图1为静止进相器主回路的电原理图。进相器每相的取样环节由两只电流互感器LD1、LD2和一只电容器C构成。互感器LD1原边经频敏变阻器BP串接于交流绕线式电动机D的三相转子回路，互感器LD1的副边接互感器LD2的原边，在LD2的副边并联电容器C。取样环节的功能是取得转子电流升降讯号Uz，采用两只电流互感器，可以有效地减小并联电容器的容量。交一交变频器由每相四个可控硅K1、K2、K3、K4，三相共十二只可控硅共接一个单相变压器SB构成。可控硅K1、K2阳极相连，正向电流导通，可控硅K3、K4阴极相连，反向电流导通。由于三相公用一个50HZ交流补偿电源，不但使变压器的结构大为简化，而且使变压器的总容量大为缩小，是用三个变压器的六分之一。交一交变频器的功能是把交流50HZ电网电压变换成一个与转子电流频率相同且相位滞后90°的电压。为防止主电路内因各种原因可能产生的大小环流，在每相回路中增设两只相同的无气隙限流电抗器DL，一只设置于正向电流流经回路，另一只设置于反向电流流经回路。因为每相的两个电抗器在任何时刻总有一个不流过电流，可以看作交流电抗器，电感量大，可减少电抗器制造成本。图中J1、J2、J3均为接触器。当接触器J1断开，J2闭合，J3打开时，电动机D串接频敏变阻器起动，J1闭合，启动结束。当J2断开，J3同时闭合时，电动机串接进相器投入工作，进行无功功率补偿。
图2为静止进相器的触发电路图。触发电路的作用是在转子电流升降讯号Uz，电源同步电压Ud以及超前Ud约30°的脉冲电压Um的控制下，取得按规定程序变化的触发电压，以此触发交一交变频器的十二只可控硅，使之完成上述的功能、即把交流50HZ的电网电压变换成一个与转子电流频率相同且相位滞后90°的电压。图2中表示出一相的工作情况，变压器TB输出端取出的电压Ud经放大器F输出后，一路作为每相异或门A的输入端，另一路转换成超前Ud约30°的脉冲电压Um。异或门A的另一个输入讯号是从主回路取样环节输出的转子电流升降讯号Uz。同步电压Ud和转子电流升降讯号Uz经异或门输出，与脉冲电压Um一起控制由与非门组成的RS触发器，输出到主电路可控硅K1、K2、K3、K4的触发极。
本实用新型应用交一交变频器原理，结构形式为无触点，使用安全，性能可靠。电路参数可以根据不同的实际需要来调节，可与电动机达到最佳配合，使功率因数提高到0.98以上，如有必要，安全可以提高到1，能有效地减少电动机供电线路的电压损失及电力损耗，克服了旋转式进相器怕灰的缺点，可以在水泥等行业多灰的工况下工作，适用范围更广。由于线路设计紧凑合理，其制造成本不会高于旋转式进相机，也有利于推广应用。
下面是本实用新型的一个实施例。静止进相器的主回路如图1所示，其中每相四个可控硅K1、K2、K3、K4型号为KP－300A，500V，三相共有十二个，共接单相变压器SB为400V／12V，6KVA，电流互感器LD1匝比为600／5，LD2匝比为100／0.1，限流电抗器共6只，均为6V，20V，静止进相器的触发电路如图2所示，变压器TB用BKC－25，380V／7V，放大器F为LM324，异或门用CD4077，与非门组均采用MC14011，线路中R1＝2.7k，R2＝6.8k，R3＝R4＝R6＝R7＝R8＝1k，R5＝R9＝20K，C1为2μf、40V，C2为10n，160V，所有元器件都安装在一个控制柜内。电动机参数为额定功率PH＝380KW，未补偿时功率因数cosφ＝0.85，接入静止进相器工作后，功率因数>0.98，运行情况正常。
权利要求1.一种静止进相器，由取样环节，交一交变频器、限流电抗器、触发电路四部分组成，其特征在于每相取样环节由两只电流互感器LD1、LD2和一只电容器C构成，互感器LD1原边串接于绕线式交流电动机D的三相转子回路，副边接互感器LD2的原边，在互感器LD2的副边并联电容器C，交一交变频器由每相四个可控硅K1、K2、K3、K4，三相共十二只可控硅共接一个单相变压器SB构成，可控硅K1、K2阳极相连，K3、K4阴极相连，每相回路中设置两只相同的限流电抗器DL，一只设置于正向电流流经回路，一只设置于反向电流流经回路。
专利摘要一种静止进相器，用于绕线式三相交流电动机无功功率补偿。结构形式为无触点，每相采用四只可控硅，三相共用一个单相变压器构成交-交变频器，取样环节由两只互感器和一只电容器构成，并在电路中双向设置了限流电抗器防止内部环流。结构简单合理、参数容易调节、能与电动机达到最佳配合，适用范围广泛、节能高效。
文档编号G05F1/70GK2201694SQ94239249
公开日1995年6月21日 申请日期1994年8月24日 优先权日1994年8月24日
发明者唐琨良 申请人:上海东屋电器有限公司