专利名称：电动机软起动及控制用线性电抗器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型电动机的软起动、软停车、调速和轻载节电运行的线性电抗器。它适用于三相交流电动机的起动和调速，特别是3-12KV高压电动机的软起动和综合控制。
目前绕线式大型电动机的起动，采用电动机转子回路串联电阻，如水电阻或频敏电阻等，实现分级起动，其缺点是设备体积庞大，能耗高；而鼠笼式大型电动机采用在电动机的定子回路串接电抗器或自耦变压器，由于电抗器或自耦变压器电感量(固定抽头)为固定值，由于电动机负载状况所致，所需起动时间长，甚至多次重复起动，能耗高。
本实用新型的目的是提供一种起动平稳、速度快、能量损耗低，电感量可以线性调整，还可以根据电动机的负载状态和运行要求来设定的电动机起动和控制用线性电抗器。
实现本实用新型目的的技术方案是电抗器由套装在铁芯上的高压线圈和控制线圈组成，控制线圈与外接可调直流电源电连接，高压线圈从铁芯的窗口中绕过，控制线圈装在铁芯的铁轭上，从铁轭局部间隙孔中绕过，对铁芯局部进行直流励磁，控制线圈和高压线圈在铁芯上产生的磁场方向相互垂直，使用时，高压线圈与被控电动机定子线圈串联，通过改变控制线圈中的直流电流大小，即可线性改变电抗器的电感量，从而调整电动机的定子电压，以实现电动机的软起动、软停车、调节或轻载节电运行。
上述技术方案中的铁芯呈“口”字型或 型。
本实用新型由于采用了线性电抗器，线性电抗器对电动机的定子回路电压进行自动调整，能充分满足电动机在不同的负载条件下实现软起动、软停车、轻载节电运行或调速；由于线性电抗器的高压线圈和控制线圈在铁芯上形成的磁通方向相互垂直，从而消除了高压线圈对控制线圈的电磁干扰，同时亦消除了由于直流磁通的引入，对电抗器的高压线圈电流波形的畸变影响；由于线性电抗器的电感量可以自动调整，能保证电动机在起动过程中处于最大起动转矩状态，因此起动平稳、速度快、能量损耗低。
图1为本实用新型投入运行状态的工作原理图2为单相式线性电抗器的结构示意图；图3为三相式线性电抗器的结构示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述线性电抗器由铁芯1、高压线圈2和控制线圈3组成，铁芯1分别呈“口”字型或 型，分别用于单相式和三相式的线性电抗器，高压线圈2和控制线圈3套装在铁芯1上，如图2、3所示，高压线圈2与电动机定子线圈串联，控制线圈3与一外接可调直流电源电连接，可调直流电源为一电子自动控制装置DK，电子自动控制装置DK可以是单片机组成的电子式电流调节器，对直流电源进行自动控制；调整控制线圈3中的直流电流，可使电抗器L的电感量线性变化，从而可调整电动机定子的电压，控制线圈3中的直流电流的大小由电子自动控制装置DK自动给定，高压线圈2从铁芯1的窗口中绕过，沿铁芯1周边方向励磁，控制线圈3安装在铁芯1的铁轭部分，从铁芯1的铁轭局部间隙孔中绕过，外加直流电源通过此线圈从铁芯1的横载面周边励磁，仅对铁芯1的磁路局部励磁，以控制铁芯1的磁阻大小；高压线圈2和控制线圈3在铁芯1上的安装位置是在图2中高压线圈2的中心线与控制线圈3的中心线相互垂直，图3中高压线圈2的中心线与控制线圈3的中心线相互平行，从而可使控制线圈3在铁芯1上产生的磁通方向与高压线圈2在铁芯1上产生的磁场方向相互垂直，因此可避免其相互干扰。
下面以本实用新型用于三相电动机M为例说明其工作原理如图1所示，将本实用新型的高压线圈2的线圈L1、L2、L3分别串接在电动机M的定子线圈回路中，并与一断路器QF2并联，起动时，电动机M通过电抗器L和断路器QF1接通电源，断路器QF2处于断开状态，电子自动控制装置DK根据电动机M的负载情况自动调整电抗器L的电感量，以满足电动机M的不同起动转矩要求，同时限制起动电流在允许范围内，从而实现电动机的软起动；当起动结束后，断路器QF2闭合，线性电抗器L被短路切除，电动机M处于正常的负载运行；当电动机需要软停车、调整或轻载节电运行(绕线式电动机)时，断路器QF2断开，电抗器L自动串入电动机M定子线圈中，电动机M的定子电压由线性电抗器L自动给定，从而实现了电动机M的软停车、调整或节电运行等功能。
权利要求1.一种电动机软起动及控制用线性电抗器，其特征是电抗器由套装在铁芯(1)上的高压线圈(2)和控制线圈(3)组成，控制线圈(3)与外接可调直流电源电连接，高压线圈(2)从铁芯(1)的窗口中绕过，控制线圈(3)从铁芯(1)的铁轭局部间隙孔中绕过；控制线圈(3)与高压线圈(2)在铁芯(1)上产生的磁场方向相互垂直。
2.如权利要求1所述的电动机软起动及控制用线性电抗器，其特征是所说的铁芯(1)呈“口”字型或 型。
专利摘要本实用新型涉及一种电动机软起动及控制用线性电抗器。特征是电抗器由套装在铁芯上的高压线圈和控制线圈组成,高压线圈从铁芯的窗口中绕过,控制线圈从铁芯的铁轭局部间隙孔中绕过,控制线圈与高压线圈在铁芯上产生的磁场方向相互垂直,控制线圈与外接可调直流电源电连接。本实用新型起动平稳、速度快、能量损耗低、电感量可以线性调整,可以根据电动机的负载状态和运行要求来设定电动机的软起动、软停车、调速和轻载节电运行。
文档编号H01F38/00GK2453528SQ0023251
公开日2001年10月10日 申请日期2000年12月6日 优先权日2000年12月6日
发明者肖应琼 申请人:肖应琼