专利名称：异步电动机恒流起动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机起动装置，特别是一种异步电动机恒流起动装置。它能使容量较大的异步电动机平滑地起动而不冲击电网，运行可靠。
较大容量(30KW以上)的异步电动机起动时产生的冲击电流对电网影响较大，因此通常采用电机起动器对此类电机进行降压起动，以减少起动电流。常规的方式是采用自耦减压起动或晶闸管软起动。前者在起动时有二次冲击电流，不能频繁起动。后者如ZL88211424.7，该专利电子线路由电压取样器、锯齿波发生器、相位检测器、比较器、门电路、放大器、触发器、晶闸管、低通滤波器、电平调节器、软起动器、高频振荡器再加上变压器、电流取样器、突加负载检测器、稳速负反馈器和可调反馈器构成。它具有软起动功能，在负载较轻的设备起动时，基本能保证起动电流小，起动电流恒定。但在负载较大、惯性较大、转速较高的设备起动时，仍有较大的冲击电流，若减少起动电流，则必然起动转矩不足，起动时间过长，甚至无法进入全压运行，极易损坏晶闸管和影响电机的绝缘寿命。其内部控制线路复杂，调整复杂，对散热器和电子元器件的质量要求极高，价格昂贵，可靠性不高。
本实用新型的目的是提供一种能减小起动电流、增加起动转矩、缩短起动时间且结构简单、易调整、成本低、可靠性高的异步电动机恒流起动装置。
参看附图，本实用新型的异步电动机恒流起动装置，包括电源插头、外壳、电动机接线柱以及电子线路，其电子线路有晶闸管7、8、9及控制晶闸管导通角的恒流控制器6，其特征在于其电子线路上还有由线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2和主触头1、2、3构成的交流接触器，加速器10和转换控制器5；交流接触器的线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2是转换控制器5的一个组成部分，交流接触器的主触头1、2、3分别与晶闸管7、8、9并联，并联后一端与三相输入电源相连，另一端通过接线柱连接电动机4；加速器10输出端连接恒流控制器6，其工作电源线与恒流控制器6的工作电源线连接；转换控制器5则与恒流控制器6、电源相线、零线连接。
当电机起动时，由恒流控制器6设定起动电流、起动电压，由加速器10设定起动电压在设定时间后继续上升，即设定加速时间，从而进行有加速的恒流起动。既减少了起动电流，又增加了起动转矩、缩短了起动时间。待起动电流下降至运行电流，起动电压升至全压时，由转换控制器5自动控制交流接触器投入运行，并切断恒流控制器6的工作电源，停止晶闸管工作。
本实用新型的异步电动机恒流起动装置不但能减小起动电流，而且能增加起动转矩， 缩短起动时间，整个起动过程的电流保持恒定。以其中一种规格为例如55KW的起动器，其负载是一台离心风机，所配电机功率为55KW，转速为2970转/分，负载电流(即运行电流为55A)，采用专利ZL88211424.7的装置起动，其起动电流为308安培，起动时间为118秒，而采用本装置，其起动电流只有256A，起动时间为25秒。本起动装置结构、控制简单，易调整，散热要求不高，成本低，可靠性高，通用性强。
图1本实用新型的电气原理图图2恒流控制器电气图图3加速器电气图图4转换控制器电气图本实用新型的具体结构由以下实施例给出。
图1是本实用新型的电气原理图。本装置包括有晶闸管7、8、9，交流接触器主触头1、2、3，恒流控制器6，转换控制器5，加速器10。其中晶闸管7、8、9分别与交流接触器主触头1、2、3并联，并联后一端与三相输入电源相连，另一端通过接线柱与电动机4相连。
图2是恒流控制器电气图。恒流控制器6由分别依次连接的电压取样器11、12、13，锯齿波发生器14、15、16，比较器17、18、19，门电路20、21、22，放大器23、24、25，触发器26、27、28以及与比较器17、18、19连接的软起动器29，与门电路20、21、22连接的高频振荡器30组成。电压取样器11、12、13分别连接电源相线，触发器26、27、28则分别与晶闸管7、8、9相连。
由软起动器29设定的直流电平输至比较器17、18、19。三相电源输入至电压取样器11、12、13，在电压取样器11、12、13取得的信号经锯齿波发生器14、15、16后产生同步锯齿波，三相同步锯齿波信号输至比较器17、18、19与上述直流电平进行比较后，输出触发脉冲信号，该触发脉冲信号与高频脉冲信号经门电路20、21、22后，产生高频触发脉冲，再经放大器23、24、25后推动触发器26、27、28，触发器26、27、28与晶闸管7、8、9的控制极相连，以控制晶闸管的导通角，从而控制起动电流。
图3是加速器电气图。加速器10由二极管V58，电阻R88、R89、R90，电容C17，继电器J3，电位器W2和运算放大器N1组成。其工作电源电压取自恒流控制器6的电源电压。电位器W2一端与继电器J3线圈的一端及负电源VE相连，另一端与电阻R90的一端相连。电阻R90的另一端与继电器J3的常开触头J3-1相连。继电器J3的中性动触头J3-0与电容C17的负极及运算放大器N1的反相输入端相连。电容C17正极与继电器J3线圈的另一端及常闭触头J3-2相连，并接到公共地。运算放大器N1的同相输入端与电阻R88、R89的一端相连。电阻R89的另一端接公共地。运算放大器N1的输出端与电阻R88的另一端及二极管V58的负端相连，V58的正端与恒流控制器6内的软起动器29的运算放大器N2的反相输入端相连。
当起动时，继电器J3得电，其常开触头J3-1吸合使电阻R90的一端与电容C17的负极、运算放大器N1的反相输入端接通，由电位器W2设定的直流电平，经电容C17充电，在运算放大器N1的输出端的直流电平将逐渐下降，当下降到低于恒流控制器6中软起动器29设定的直流电平时，软起动器29将输出一个逐渐上升的直流电平，使晶闸管导通角逐渐打开，起动装置输出电压逐渐上升，直至升至全压。
图4是转换控制器电气图。转换控制器5由电源变压器T，继电器J1、J2，时间继电器Js1，按钮TA、QA，交流接触器线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2组成。按钮TA一端与电源三条相线中的一条(图中是C相)接通，另一端分别与按钮QA，继电器J1的常开触头J1-1、J1-2，交流接触器的辅助常开触头KM1-1、KM1-2，时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1的一端相连。按钮QA的另一端分别与继电器J1的常开触头J1-1的另一端及继电器J2的常闭触头J2-2的一端相连。电源变压器T的初级线圈与继电器J1的线圈并联后，一端与继电器J2的常闭触头J2-2的另一端相连，而另一端与电源零线N相连，电源变压器T的副边与恒流控制器6的工作电源线相连。电源零线N又分别与继电器J2的线圈，时间继电器Js1，交流接触器线圈KM1的一端相连。继电器J2线圈的另一端与交流接触器的辅助常开触头KM1-1的另一端相连。时间继电器Js1的另一端与继电器J1的常开触头J1-2的另一端相连。交流接触器线圈KM1的另一端分别与时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1的另一端及交流接触器的辅助常开触头KM1-2的另一端相接。
当起动时，按按钮QA，继电器J1吸合，使常开触头J1-1吸合自锁，电源变压器T得电，变压器T副边得电送至恒流控制器6，使晶闸管导通，进入恒流起动状态。同时，时间继电器Js1得电，并开始计时，待达到设定时间，时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1闭合，使交流接触器KM1吸合，辅助常开触头KM1-1吸合，使继电器J2吸合，继电器J2的常闭触头J2-2断开，继电器J1断电释放，电源变压器T断电，恒流控制器6断电，晶闸管关断，起动过程完毕。
本实用新型的适用范围从11KW至315KW。其元件选择根据电机容量确定。如一台55KW的电机，其恒流起动装置主要元器件规格是晶闸管选用电流为130 A，耐压为1200V；交流接触器触头选用电流为160A；而转换控制器、加速器、恒流控制器均为通用件。
权利要求1.一种异步电动机恒流起动装置，包括电源插头、外壳、电动机接线柱以及电子线路，其电子线路有晶闸管7、8、9及控制晶闸管导通角的恒流控制器6，其特征在于其电子线路上还有由线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2和主触头1、2、3构成的交流接触器，加速器10和转换控制器5；交流接触器的线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2是转换控制器5的一个组成部分，交流接触器的主触头1、2、3分别与晶闸管7、8、9并联，并联后一端与三相输入电源相连，另一端通过接线柱连接电动机4；加速器10输出端连接恒流控制器6，其工作电源线与恒流控制器6的工作电源线连接；转换控制器5则与恒流控制器6、电源相线、零线连接。
2.根据权利要求1所述的异步电动机恒流起动装置，其特征在于恒流控制器6由分别依次连接的电压取样器11、12、13，锯齿波发生器14、15、16，比较器17、18、19，门电路20、21、22，放大器23、24、25，触发器26、27、28以及与比较器17、18、19连接的软起动器29，与门电路20、21、22连接的高频振荡器30组成；电压取样器11、12、13分别连接电源相线，触发器26、27、28则分别与晶闸管7、8、9相连。
3.根据权利要求1或2所述的异步电动机恒流起动装置，其特征在于加速器10由二极管V58，电阻R88、R89、R90，电容C17，继电器J3，电位器W2和运算放大器N1组成；其工作电源电压取自恒流控制器6的电源电压；电位器W2一端与继电器J3线圈的一端及负电源VE相连，另一端与电阻R90的一端相连；电阻R90的另一端与继电器J3的常开触头J3-1相连；继电器J3的中性动触头J3-0与电容C17的负极及运算放大器N1的反相输入端相连；电容C17正极与继电器J3线圈的另一端及常闭触头J3-2相连，并接到公共地；运算放大器N1的同相输入端与电阻R88、R89的一端相连；电阻R89的另一端接公共地；运算放大器N1的输出端与电阻R88的另一端及二极管V58的负端相连，V58的正端与恒流控制器6内的软起动器29的运算放大器N2的反相输入端相连。
4.根据权利要求1或2所述的异步电动机恒流起动装置，其特征在于转换控制器5由电源变压器T，继电器J1、J2，时间继电器Js1，按钮TA、QA，交流接触器线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2组成；按钮TA一端与电源三条相线中的一条接通，另一端分别与按钮QA，继电器J1的常开触头J1-1、J1-2，交流接触器的辅助常开触头KM1-1、KM1-2，时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1的一端相连；按钮QA的另一端分别与继电器J1的常开触头J1-1的另一端及继电器J2的常闭触头J2-2的一端相连；电源变压器T的初级线圈与继电器J1的线圈并联后，一端与继电器J2的常闭触头J2-2的另一端相连，而另一端与电源零线N相连，电源变压器T的副边与恒流控制器6的工作电源线相连；电源零线N又分别与继电器J2的线圈，时间继电器Js1，交流接触器线圈KM1的一端相连；继电器J2线圈的另一端与交流接触器的辅助常开触头KM1-1的另一端相连；时间继电器Js1的另一端与继电器J1的常开触头J1-2的另一端相连；交流接触器线圈KM1的另一端分别与时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1的另一端及交流接触器的辅助常开触头KM1-2的另一端相接。
5.根据权利要求3所述的异步电动机恒流起动装置，其特征在于转换控制器5由电源变压器T，继电器J1、J2，时间继电器Js1，按钮TA、QA，交流接触器线圈KM1、辅助常开触头KM1-1、KM1-2组成；按钮TA一端与电源三条相线中的一条接通，另一端分别与按钮QA，继电器J1的常开触头J1-1、J1-2，交流接触器的辅助常开触头KM1-1、KM1-2，时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1的一端相连；按钮QA的另一端分别与继电器J1的常开触头J1-1的另一端及继电器J2的常闭触头J2-2的一端相连；电源变压器T的初级线圈与继电器J1的线圈并联后，一端与继电器J2的常闭触头J2-2的另一端相连，而另一端与电源零线N相连，电源变压器T的副边与恒流控制器6的工作电源线相连；电源零线N又分别与继电器J2的线圈，时间继电器Js1，交流接触器线圈KM1的一端相连；继电器J2线圈的另一端与交流接触器的辅助常开触头KM1-1的另一端相连；时间继电器Js1的另一端与继电器J1的常开触头J1-2的另一端相连；交流接触器线圈KM1的另一端分别与时间继电器Js1的延时常开触头Js1-1的另一端及交流接触器的辅助常开触头KM1-2的另一端相接。
专利摘要提供一种包括电源插头、外壳、电动机接线柱以及电子线路的异步电动机恒流起动装置，其电子线路有晶闸管7、8、9及控制晶闸管导通角的恒流控制器6，其特征在于电子线路上还有交流接触器、加速器10和转换控制器5。本实用新型的异步电动机恒流起动装置不但能减小起动电流，而且能增加起动转矩、缩短起动时间，整个起动过程的电流保持恒定，控制简单，散热要求不高，运行可靠，通用性强。
文档编号H02P1/26GK2265627SQ9621517
公开日1997年10月22日 申请日期1996年7月26日 优先权日1996年7月26日
发明者安鸣 申请人:安鸣