大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置，包括繞組，所述繞組的起始端通過第一斷路器連接到電壓母線，并通過第二斷路器連接到電機，所述繞組中引出多個抽頭，其中一個抽頭連接到所述電機，其特征在于，還包括至少一個與所述繞組共軛的調節繞組，所述繞組的末端連接到調節繞組的起始端，所述調節繞組的末端通過第三斷路器連接到三相繞組，所述調節繞組的起始端和末端之間連接有選擇開關。相對現有的自耦變壓器的二次電流，本實用新型專利技術的二次沖擊電流較小，對電網的影響較小，二次電壓低，對負載設備的影響也較小，延長其使用壽命。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種大功率電機軟起動裝置，尤其是一種采用可調自耦變壓器的軟起動裝置，以及一種使用該自耦變壓器的大功率電機軟起動方法。
技術介紹
功率在8000W以上的大功率電機，其在全壓起動時會產生較大的沖擊電流，一般為額定電流Ie的5-8倍。電機的容量越大，起動時所產生的沖擊電流對電網及其負載沖擊就越大。當電機的容量過大時，沖擊電流甚至會危害電網的安全運行；同時由于起動應力較大，使負載設備的使用壽命較低。目前大功率電機起動用的變壓器通常為抽頭固定的自耦變壓器，在整個電機起動過程中，自耦變壓器的抽頭是不可變的。為了減少大功率電機在起動時對電網的沖擊，就必 須使用低壓抽頭的自耦變壓器，但低壓抽頭的自耦變壓器會使電機起動時間延長，甚至使電機無法起動。由于這些原因的存在，限制了自耦變壓器在大功率電機起動中的應用。如圖I所示的自耦變壓器是比較常見的一種，具體工作過程如下先合上斷路器QF3,，使自耦變壓器的三相繞組尾端短接，隨后合上斷路器QF/，使母線電壓送至自耦變壓器，通過自耦變壓器降壓后送至電機，電機開始起動。當電機電流下降到設定值或轉速達到設定轉速，斷路器QF3’斷開，自耦變壓器呈電抗器運行狀態(約I秒鐘)，再合上斷路器QF2’，送全電壓至電壓端，電機起動完成，自耦變壓器退出運行。這種自耦變壓器存在如下缺點每一次起動只能固定使用自耦變壓器中的其中一個分接頭，由于具有多個分接頭I’、2’、3’，因此在起動過程中需要多次斷電狀態下調節自耦變壓器的分接頭。大功率電機在起動過程中經常斷電具有如下危害在開關斷開時，電機斷開，開關重新合上時，由于電機反電勢與系統電壓存在相位角差，會引起很大的沖擊電流。
技術實現思路
本專利技術所要解決的第一個技術問題是提供一種沖擊電流小，對電網危害小，設備使用壽命長的大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置。本專利技術所要解決的第二個技術問題是提供一種大功率電機的軟起動方法。本專利技術解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為一種大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置，包括繞組，所述繞組的起始端通過第一斷路器連接到電壓母線，并通過第二斷路器連接到電機，所述繞組中引出多個抽頭，其中一個抽頭連接到所述電機，其特征在于，還包括至少一個與所述繞組共軛的調節繞組，所述繞組的末端連接到調節繞組的起始端，所述調節繞組的末端通過第三斷路器連接到三相繞組，所述調節繞組的起始端和末端之間連接有選擇開關。其中，當所述調節繞組為多個時，每個調節繞組之間串聯設置。本專利技術解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為一種大功率電機軟起動方法，采用上述的可調自耦變壓器裝置，包括以下步驟I)將所述選擇開關合上，此時所述調節繞組短路，自耦變壓器裝置呈低變比，二次電壓低；2)將所述第三斷路器合上，使所述三相繞組尾端短接；隨即合上所述第一斷路器，所述電壓母線送電能至自耦變壓器；3)檢測所述電機的轉速或電流，當經過一段時間后，所述電機加速達到預設的第一轉速時，將所述選擇開關打開，所述調節繞組接入線路中，自耦變壓器裝置呈高變比，二次電壓增大；4)再經過一段時間后，所述電機加速達到預設的第二轉速時，將所述第三斷路器打開，自耦變壓器呈電抗器運行Hs。5)將所述第二斷路器合上，所述電機切換至全電壓下運行，自耦變壓器退出運行，起動完成。其中，在步驟3)中，當所述調節繞組為多個串聯時，根據需要打開所述選擇開關的個數。與現有技術相比，本專利技術的優點在于相對現有的自耦變壓器的二次電流，本專利技術的二次沖擊電流較小，通常可比現有的自耦變壓器的二次電流減小2(Γ30%，對電網的影響較小，二次電壓低，對負載設備的影響也較小，延長其使用壽命。附圖說明圖I為現有技術的自耦變壓器示意圖；圖2為本專利技術的自耦變壓器示意圖；圖3為本專利技術的自耦變壓器的繞組示意圖。具體實施方式以下結合附圖實施例對本專利技術作進一步詳細描述。參見圖2和圖3，一種大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置，包括繞組Rl，繞組Rl的起始端A通過第一斷路器QF1連接到電壓母線，此外，還通過第二斷路器QF2連接到電機Μ。繞組Rl中引出多個抽頭，在本實施例中，為三個，第一抽頭I、第二抽頭2和第三抽頭3，其中一個抽頭連接到電機Μ。繞組Rl的末端X連接到一個調節繞組R2的起始端Α’，調節繞組R2的末端V通過第三斷路器QF3連接到三相繞組Ζ。調節繞組R2與繞組Rl共軛，其起始端Α’和末端V之間連接有選擇開關KF。調節繞組R2也可以為多個，每個調節繞組R2之間串聯設置。采用上述的可調自耦變壓器裝置起動大功率電機的步驟為I)首先合上選擇開關KF，調節繞組R2短路，此時自耦變壓器呈低變比，二次電壓低，起動電流小，而一次電流更小；2)而后，將第三斷路器QF3合上(O點開關)，使自耦變壓器的三相繞組Z尾端短接成O點，呈YaO接法；隨即合上第一斷路器QF3 (電源開關)，電壓母線送電能至自耦變壓器，此時自耦變壓器一次接通電源，電機M在低電壓下開始起動，系統在較小電流下起動，對電網沖擊較小。3)檢測電機M的轉速或電流，當經過一段時間后，電機M加速達到預設的第一轉速時，將選擇開關KF打開，調節繞組R2接入線路中，其中第一轉速是根據電機的起動曲線特點而定，通常，第一轉速為電機M全壓下運行的轉速的5(Γ90% ;當調節繞組R2為多個串聯時，可根據需要打開選擇開關KF的個數，調節自耦變壓器變比，此時自耦變壓器呈高變比，二次電壓提高，電機M電流增大。4)再經過一段時間后，電機M加速達到預設的第二轉速，通常，第二轉速為電機M全壓下運行的轉速的90、6% ;將第三斷路器QF3打開，即打開O點開關，此時自耦變壓器的繞組Rl串接在電機M定子和電壓母線的回路中，自耦變壓器呈電抗器運行狀態。這一過渡階段歷時Hs，此后起動電流已降至接近額定電流。5)將第二斷路器QF2合上，電機M切換至全電壓下運行，自耦變壓器退出運行，起 動完成。其中，在步驟3)和4)中，打開選擇開關KF、第三斷路器QF3的時間也可以根據電機M的電流值來進行選擇。以上所述僅為本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員而言，在不脫離本專利技術的原理前提下，還可以做出多種變形和改進，這也應該視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置，包括繞組(R1)，所述繞組(R1)的起始端(A)通過第一斷路器(QF1)連接到電壓母線，并通過第二斷路器(QF2)連接到電機(M)，所述繞組(R1)中引出多個抽頭，其中一個抽頭連接到所述電機(M)，其特征在于，還包括至少一個與所述繞組(R1)共軛的調節繞組(R2)，所述繞組(R1)的末端(X)連接到調節繞組(R2)的起始端(A’)，所述調節繞組(R2)的末端(X’)通過第三斷路器(QF3)連接到三相繞組(Z)，所述調節繞組(R2)的起始端(A’)和末端(X’)之間連接有選擇開關(KF)。

【技術特征摘要】
1.一種大功率電機軟起動用可調自耦變壓器裝置，包括繞組(Rl)，所述繞組(Rl)的起始端(A)通過第一斷路器(QF1)連接到電壓母線，并通過第二斷路器(QF2)連接到電機(M)，所述繞組(Rl)中引出多個抽頭，其中一個抽頭連接到所述電機(M)，其特征在于，還包括至少一個與所述繞組(Rl)共軛的調節繞組(R2)，所述繞組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王輝，
申請(專利權)人：寧波高新區寧變電力設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：