专利名称：水电阻软起动器用电液阻值带压监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动机水电阻软起动技术领域，涉及一种水电阻软起动器 用电液阻值带压监测系统，适用于高压交流电动机的恒流软起动控制，特别是电压等级10KV及以下、功率20000KW及以下的高压笼式异歩电动机的恒流软起动控制。
背景技术：
目前，公知的高压交流电动机软起动方式有串电抗降压起动、交流变 频起动、水电阻软起动等方式。串电抗降压起动方式，起动电流大、不可 调整，无法实现软停止功能。交流变频起动方式是一种高效起动调速方式， 起动性能好，调速范围大，节能效果佳，但价格昂贵，且国产化率低，主 要由国外生产并进口，技术复杂，要求相当高的维护水平，不适宜国内高 压电动机机组起动。水电阻软起动方式可无级控制，起动性能好，价格低 廉，是一种性价比较高的软起动方式，但水电阻软起动器运行时，由于电 液环境温度的差异，特别是电极板在承受高电压和大电流的情况下，在很 短的时间内，动、定电极板附近的电阻液局部汽化，焦耳热使电液温度上 升，电液温度的变化导致电液阻值变化，电液阻值变化使电动机的起动电 流和起动时间发生变化，也就是说电动机的起动电流和起动时间易受电液 阻值的影响，使继电保护整定不精确，致使水电阻软起动器的使用具有局 限性。 发明内容本实用新型的目的是针对采用水电阻软起动方式时，电动机的起动电流 和起动时间易受电液阻值的影响，而使继电保护整定不够精确，致使水电阻软 起动器的使用受到局限的不足之处，而提供一种能实时检测电液阻值并自动跟 踪的水电阻软起动器用电液阻值带压监测系统，以确保电液温度发生变化时， 而电动机起动电流和起动时间相同，满足继电保护的要求，使水电阻软起动器 的性价比优势更明显。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种水电阻软起动 器用电液阻值带压监测系统，包括测距编码器、温度监测装置、PLC控制系 统，测距编码器安装在传动螺杆下方，它每转动一周，传动螺杆就转动一 个螺距，螺距的距离就代表了动电极板移动的距离，温度监测装置包括传 热导板和红外线测温头，传热导板浸入带有高电压的电阻液中，红外线测 温头不接触高压电液，.PLC控制系与伺服电动机、动电极板、传热导板电信 号相连，其特征是釆用测距编码器探测的极板距离与温度监测装置测得 的温度信号送入PLC控制系统，运用建立的数学模型运算公式测算出当前 的电液阻值，再与设定值相比较，控制伺服电动机带动动极板到设定阻值 的位置，从而保证电动机每次起动电流与时间的恒定性，满足继电保护的 要求。本实用新型技术解决方案中所述的测距编码器安装在极板传动机构的 传动螺杆下，测距编码器采用多圈绝对编码器，多圈绝对编码器在运行时 其控制的机械位置决定每个位置，是唯一的，它无需记忆，无需找参考点， 并且测量范围大，安装时将某一中间点作为起始零点就可以了，正转是测 距编码器的增过程，反正转则是测距编码器的减过程，测距编码器每转动 一周，传动螺杆就转动一个螺距，螺距的距离就代表了动电极板移动的距 离。本实用新型技术解决方案中所述的温度监测装置包括传热导板和红外 线测温头。传热导板浸入带有高电压的电阻液中，电液温度的变化则引起 传热导板上温度的变化，红外线测温头在不接触高压的情况下测得电液的实际温度并以标准模拟量信号送入PLC控制系统。本实用新型技术解决方案中所述的PLC控制系统通过检测的极板距离信号与电液温度信号，运用建立的数学模犁运算公式进行运算，测算出当 前极板距离与电液温度下的电液阻值，与起动电动机所需的实际阻值相比 较，控制伺服电动机带动动电极板到设定阻值的位置，保持电动机每次起 动电流与时间的恒定性。 本实用新型的有益效果是，解决了高压水电阻软起动器在不接触高压 水的情况下，实时有效地测得了电液阻值，并有效地把动电极板调整到设 定阻值，使电动机采用水电阻软起动方式时的起动电流和起动时间不受电 液温度变化的影响，保证电动机的每次起动电流和起动时间基本相同，使 电动机的继电保护更精确。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。 图1是本实用新型结构和应用示意图。图中1.伺服电动机，2.动电极板，3.定电极板，4.电液，5. 传动螺杆，6. PLC控制系统，7.测距编码器，8.红外线测温头，9.传 热导板。
具体实施方式
如图1所示，高压电动机起动时，动电极板(2)与定电极板(3)串 接在电动机定子回路，动电极板(2)与定电极板(3)间所串水电阻电液 阻值的大小决定了电动机的起动电流及起动时间，定电极板(3)固定，动 电极板(2)则由PLC控制系统(6)控制其工作位置，起车前，系统上电， 此时动电极板(2)与定电极板(3)间距离最大，安装在传动螺杆(5)下 的测距编码器(7)把零位传入PLC控制系统(6)，传热导板(9)与电液(4)的实时温度相同，红外线测温头(8)则把电阻液(4)的实时温度以 模拟量的形式送入PLC控制系统(6)， PLC控制系统(6)则把距离与温度 信号运用数学模型进行运算，并与设定阻值相比较，输出控制伺服电动机(1)改变动电极板(2)与定电极板(3)间的距离，直到测距编码器(7) 测得的距离与红外线测温头(8)测得的温度信号运算后，与设定电液阻值 相同，动电极板(2)就停在那一位置，保证每次电动机的起动电流与起动 时间相同，满足继电保护的要求。
权利要求一种水电阻软起动器用电液阻值带压监测系统，用于电动机软起动及调速装置的监控，其特征是测距编码器(7)与动电极板(2)的传动螺杆(5)相连，温度监测装置(8、9)中的传热导板(9)浸入带有高电压的电液(4)中，红外线测温仪(8)不接触高压电液(4)，所测数据送入PLC控制系统(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种水电阻软起动器用电液阻值带压监测系统。主要是解决采用水电阻软起动方式起动电动机时，电动机的起动电流和起动时间易受电液阻值的影响，而使继电保护整定不够精确，致使水电阻软起动器的使用受到局限的问题。本实用新型提供一种能实时检测电液阻值并自动跟踪的水电阻软起动器用电液阻值带压监测系统，其特征是采用测距编码器探测的极板距离与温度监测装置测得的温度信号送入PLC控制系统，运用建立的数学模型运算公式测算出当前的电液阻值，再与设定值相比较，控制伺服电动机带动动极板到设定阻值的位置，从而保证电动机每次起动电流与时间的恒定性，满足继电保护的要求。
文档编号H02P1/36GK201044429SQ20072008326
公开日2008年4月2日 申请日期2007年1月22日 优先权日2007年1月22日
发明者周建华, 敖君山, 王艳阶, 肖少兵 申请人:孝感市大禹电气有限公司