專利名稱：高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于起動電動機的設(shè)備。具體來說涉及一種高壓電機四柱式單 相自勵磁控軟起動裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)高壓電機主要采用水電阻作為起動裝置。水電阻起動裝置主要存在以下 缺點，首先裝置體積大、起動性能不穩(wěn)定、受環(huán)境溫度影響大、不能連續(xù)起動，連續(xù)起 動時易開鍋，其次安全性差、安裝調(diào)試及維護(hù)麻煩，需定期加水，使用壽命短，只有3 -5年。水電阻以水溶液為導(dǎo)電介質(zhì)，上述缺點難以解決。中國專利公告號93232744.3 ，公告日1994年10月12日，實用新型名稱《磁控式異步電機軟起動器》，提出了一種 包括執(zhí)行單元、脫扣電路、保護(hù)電路及控制電路的技術(shù)方案，執(zhí)行單元是無反饋式磁放 大器，使電動機起動電壓能從220V起按一定斜率自動、無級、平滑地上升到380全電壓， 滿足了起動轉(zhuǎn)矩和電壓同步增加的需要。但該技術(shù)方案控制繞組和交流繞組分開設(shè)置， 并需要外加大容量的勵磁電源，漏磁干擾嚴(yán)重，響應(yīng)速度較慢，阻抗調(diào)節(jié)范圍小，體積 較大，只能適用于低壓電動機的起動，無法滿足高壓電機寬阻抗調(diào)節(jié)，快速響應(yīng)、自勵 式軟起動的要求。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)需外加勵磁電源，漏磁嚴(yán)重，阻抗調(diào)節(jié)范圍小， 體積大的缺陷和不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小，磁屏蔽效果好，適于高壓電機軟起 動需要的高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置。本實用新型的目的是通過以下方式實現(xiàn)的 一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起 動裝置，包括導(dǎo)磁鐵芯和線圈繞組，所述導(dǎo)磁鐵芯的中部設(shè)有左芯柱和右芯柱，導(dǎo)磁鐵 芯的上軛和下軛設(shè)置在左芯柱和右芯柱的上下兩端，左芯柱上繞有第一線圈和第二線圈， 右芯柱上繞有第三線圈和第四線圈，第二線圈的一端和第四線圈的一端并聯(lián)在電源上，第二線圈的另一端連接第三線圈，第四線圈的另一端連接第一線圈，有一晶閘管其陽極 并聯(lián)在第四線圈與第一線圈連接的節(jié)點上，其陰極并聯(lián)在第二線圈與第三線圈連接的節(jié) 點上，晶閘管的控制極與工控機連接，第一線圈的另一端和第三線圈的另一端并聯(lián)后接 在電機定子線圈的任一相上。本實用新型還可以有一二極管的正極并聯(lián)在第四線圈與第一線圈連接的節(jié)點上，二 極管的負(fù)極并聯(lián)在第二線圈與第三線圈連接的節(jié)點上，有一第二晶閘管的陰極也并聯(lián)在 該節(jié)點上，第二晶閘管的陽極并聯(lián)在第四線圈與第一線圈連接的節(jié)點上，第二晶閘管的 控制極與工控機連接。本實用新型所述第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈的繞向和匝數(shù)相等。 本實用新型所述左芯柱和右芯柱為圓柱形或橢圓柱形或矩形，兩芯柱的截面積相等， 在兩芯柱上分別繞有的第一線圈、第二線圈和第三線圈、第四線圈為上下層布置或內(nèi)外 層布置。本實用新型所述左芯柱和右芯柱的兩側(cè)設(shè)有左邊柱和右邊柱，上軛和下軛的長度等 于左邊柱至右邊柱的距離，左邊柱和右邊柱為長方形，兩者的寬度均大于或等于左芯柱 或右芯柱上線圈的外徑。本實用新型所述上軛和下軛的寬度大于或等于左芯柱或右芯柱上線圈的外徑。本實用新型還可以有三臺導(dǎo)磁鐵芯和線圈繞組按星型或三角型連接后，再與電機定 子線圈的三相連接。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下明顯的優(yōu)點1. 以低壓晶閘管為核心控制器件，通過工控機控制晶閘管改變線圈繞組中直流電流 的大小，來改變鐵芯磁導(dǎo)率，從而平滑改變高壓交流繞組的阻抗，實現(xiàn)電機的軟起動。2. 交流和直流繞組為同一線圈，不需要外加勵磁電源，是緊耦合結(jié)構(gòu)，交流阻抗調(diào) 節(jié)范圍更大，響應(yīng)速度更快。3. 起動過程中可準(zhǔn)確鎖定，裝置體積小，只有同容量水電阻的1/2，起動性能穩(wěn)定，不受環(huán)境溫度影響，可連續(xù)起動，安裝調(diào)試簡單，免維護(hù)，可靠性高，使用壽命長。4. 左、右邊柱的寬度及上軛、下軛的端面尺寸大于線圈的截面尺寸，具有較好的磁 屏蔽作用，基本無漏磁現(xiàn)象。


圖1是本實用新型導(dǎo)磁鐵芯和線圈繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的B—B剖視圖； 圖3是圖1中的A—A剖視圖； 圖4是本實用新型線圈繞組的連接示意圖。圖中，左芯柱l、右芯柱2、第一線圈3、第二線圈4、第三線圈5、第四線圈6、左 邊柱7、右邊柱8、上軛9、下軛IO。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述 參見圖l，圖2,圖3，圖4， 一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，包括 導(dǎo)磁鐵芯和線圈繞組，其特征在于所述導(dǎo)磁鐵芯的中部設(shè)有左芯柱1和右芯柱2，導(dǎo)磁 鐵芯的上軛9和下軛10設(shè)置在左芯柱1和右芯柱2的上下兩端，左芯柱1上繞有第一線 圈3和第二線圈4，右芯柱2上繞有第三線圈5和第四線圈6，第二線圈4的一端和第四 線圈6的一端并聯(lián)在電源X上，第二線圈4的另一端連接第三線圈5，第四線圈6的另一 端連接第一線圈3，有一晶閘管Tl其陽極并聯(lián)在第四線圈6與第一線圈3連接的節(jié)點上， 其陰極并聯(lián)在第二線圈4與第三線圈5連接的節(jié)點上，晶閘管Tl的控制極與工控機連接， 第一線圈3的另一端和第三線圈5的另一端并聯(lián)在電機定子線圈的任一相E上。晶閘管 Tl為低壓晶閘管。本實用新型連接于高壓電機的某一相E上，電機起動時，四個線圈作 為高壓交流繞組，向電機提供正常的起動電流，但與此同時工控機向晶閘管T1輸出直流 控制信號，晶閘管Tl導(dǎo)通，向第一線圈3和第四線圈6內(nèi)輸入直流電流，使左芯柱1和 右芯柱2內(nèi)的磁通量改變，從而引起各線圈內(nèi)部電壓的發(fā)生變化，使電機上E相的起動 電壓改變。通過改變晶閘管T1的導(dǎo)通角即可平滑改變本裝置的感抗，實現(xiàn)電機的自勵式 軟起動。為擴(kuò)大交流阻抗的調(diào)節(jié)范圍，進(jìn)一步降低晶閘管T1的負(fù)荷，可以在繞組中增加第二 晶閘管T2。即有一二極管Dl的正極并聯(lián)在第四線圈6與第一線圈3連接的節(jié)點上，二極 管Dl的負(fù)極并聯(lián)在第二線圈4與第三線圈5連接的節(jié)點上，有一第二晶閘管T2的陰極 也并聯(lián)在該節(jié)點上，第二晶閘管T2的陽極并聯(lián)在第四線圈6與第一線圈3連接的節(jié)點上， 第二晶閘管T2的控制極與工控機連接。晶閘管Tl和第二晶閘管T2均低壓晶閘管并由工 控機控制，各線圈繞組中直流電流調(diào)節(jié)的幅度范圍更大，響應(yīng)速度更快。為調(diào)控的方便，在各線圈繞組中第一線圈3、第二線圈4、第三線圈5和第四線圈6 的繞向和匝數(shù)相等。所述左芯柱1和右芯柱2為圓柱形或橢圓柱形或矩形，兩芯柱的截面積相等，在兩芯柱上分別繞有的第一線圈3、第二線圈4和第三線圈5、第四線圈6為 上下層布置或內(nèi)外層布置。參見圖1，圖2，圖3，所述左芯柱1和右芯柱2的兩側(cè)設(shè)有左邊柱7和右邊柱8， 左邊柱7和右邊柱8為長方形，兩者的寬度均大于或等于左芯柱1或右芯柱2上線圈的 外徑。所述上軛9和下軛10的長度等于左邊柱7至右邊柱8的距離，上軛9和下軛10 的寬度大于或等于左芯柱1或右芯柱2上線圈的外徑。所有線圈被左邊柱7、右邊柱8 和上軛9、下軛10半包圍覆蓋，提高鐵芯的磁屏蔽效果，避免漏磁現(xiàn)象。將三臺本實用 新型高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置接成星型，或三角型即形成三相自勵磁控 軟起動裝置。本實用新型裝置在12000/10kV電機上進(jìn)行試驗，安裝調(diào)試簡單，體積僅占同容量占 水電阻裝置的1/2,起動電流設(shè)定并準(zhǔn)確鎖定2.6倍額定電流，時間40秒，起動過程平 滑，起動性能穩(wěn)定，可靠性高，可連續(xù)起動并可實現(xiàn)免維護(hù)，經(jīng)測算其使用壽命可達(dá)25 年左右，是水電阻起動裝置的理想換代產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，包括導(dǎo)磁鐵芯和線圈繞組，其特征在于所述導(dǎo)磁鐵芯的中部設(shè)有左芯柱(1)和右芯柱(2)，導(dǎo)磁鐵芯的上軛(9)和下軛(10)設(shè)置在左芯柱(1)和右芯柱(2)的上下兩端，左芯柱(1)上繞有第一線圈(3)和第二線圈(4)，右芯柱(2)上繞有第三線圈(5)和第四線圈(6)，第二線圈(4)的一端和第四線圈(6)的一端并聯(lián)在電源(X)上，第二線圈(4)的另一端連接第三線圈(5)，第四線圈(6)的另一端連接第一線圈(3)，有一晶閘管(T1)其陽極并聯(lián)在第四線圈(6)與第一線圈(3)連接的節(jié)點上，其陰極并聯(lián)在第二線圈(4)與第三線圈(5)連接的節(jié)點上，晶閘管(T1)的控制極與工控機連接，第一線圈(3)的另一端和第三線圈(5)的另一端并聯(lián)后接在電機定子線圈的任一相(E)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，其特征在 于有一二極管(Dl)的正極并聯(lián)在第四線圈(6)與第一線圈(3)連接的節(jié)點上，二 極管(Dl)的負(fù)極并聯(lián)在第二線圈(4)與第三線圈(5)連接的節(jié)點上，有一第二晶閘 管(T2)的陰極也并聯(lián)在該節(jié)點上，第二晶閘管(T2)的陽極并聯(lián)在第四線圈(6)與第 一線圈(3)連接的節(jié)點上，第二晶閘管(T2)的控制極與工控機連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，其特 征在于第一線圈(3)、第二線圈(4)、第三線圈(5)和第四線圈(6)的繞向和匝數(shù) 相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，其特征在 于所述左芯柱(1)和右芯柱(2)為圓柱形或橢圓柱形或矩形，兩芯柱的截面積相等， 在兩芯柱上分別繞有的第一線圈(3)、第二線圈(4)和第三線圈(5)、第四線圈(6) 為上下層布置或內(nèi)外層布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，其特征在 于所述左芯柱(1)和右芯柱(2)的兩側(cè)設(shè)有左邊柱(7)和右邊柱(8)，左邊柱(7) 和右邊柱(8)為長方形，兩者的寬度均大于或等于左芯柱(1)或右芯柱(2)上線圈的 外徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，其特征在 于所述上軛(9)和下軛(10)的長度等于左邊柱(7)至右邊柱(8)的距離，上軛(9) 和下軛(10)的寬度大于或等于左芯柱(1)或右芯柱(2)上線圈的外徑。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，其特征在 于有三臺導(dǎo)磁鐵芯和線圈繞組按星型或三角型連接后，再與電機定子線圈的三相連接。
專利摘要一種高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置，涉及用于起動電動機的設(shè)備。導(dǎo)磁鐵芯的中部設(shè)有左芯柱1和右芯柱2，左芯柱1上繞有第一線圈3和第二線圈4，右芯柱2上繞有第三線圈5和第四線圈6，有一晶閘管T1其陽極并聯(lián)在第四線圈6與第一線圈3連接的節(jié)點上，其陰極并聯(lián)在第二線圈4與第三線圈5連接的節(jié)點上，晶閘管T1的控制極與工控機連接，第一線圈3的另一端和第三線圈5的另一端并聯(lián)在電機定子線圈的任一相E上。平滑改變高壓交流繞組的阻抗，體積小，起動性能穩(wěn)定，調(diào)節(jié)范圍大，響應(yīng)速度快，使用壽命長，基本無漏磁現(xiàn)象。
文檔編號H02P1/28GK201118489SQ20072008830
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者李強生, 田翠華, 陳柏超 申請人:武漢海澳電氣有限公司