專利名稱：智能靜止式軟進相器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于進相器技術領域，具體涉及一種智能靜止式軟進相器。
技術背景現(xiàn)有靜止式進相器是大、中型繞線式電機無功就地補償設備，適用于各行業(yè)的90—6000kw繞線式異步電動機。目的是提高電機及電網的功率因數(shù)，降低 電機定子電流，降低電機溫升，節(jié)能降耗，降低生產成本。自激(旋轉)式進 相機是六、七十年代較常見的一種繞線式電機無功就地補償設備，由于自激(旋 轉)式進相機中的"整流子"結構存在轉動部件，因而存在特別怕塵埃、壽命 短、維修頻繁等缺點，由于自激(旋轉)式進相機中未設有交-交變頻技術和微 機、可控硅控制技術，因而不能自動跟蹤電機運行狀態(tài)的變化來自動調整相關 參數(shù)，不能達到最佳的補償效果。而現(xiàn)有的靜止式進相器是現(xiàn)在較理想的一種 繞線式電機無功就地補償設備，但現(xiàn)有的靜止式進相器中切換接觸器未設有延 時電路，因而在投入進相時，在電機轉子回路通過接觸器切換時存在瞬間開路 過程，在瞬間開路狀態(tài)下投入進相器時，除了對電機及機械設備有二次沖擊外， 同時對進相器本身也產生尖峰電壓和浪涌電流沖擊。眾所周知，繞線式異步電 動機的轉子在開路過程中會產生較高的開路電壓，在短接時會產生較高的浪涌 電流，其瞬間較高的開路電壓和浪涌電流將導致進相器交-直-交逆變器的使用 壽命縮短，嚴重時會在進相瞬間擊穿可控硅，同時導致對電機及機械設備二次 沖擊，直接影響電機及機械設備的使用壽命。 技術內容本實用新型的目的就是針對上述不足之處而提供一種有交-直-交逆變器來 代替"整流子"結構沒有轉動部件存在、切換接觸器設有延時電路、采用閉環(huán) 式負反饋微機控制電路，具有可避免進相器自身和電機及機械設備的二次沖擊、 使用壽命長、補償效果好的智能靜止式軟進相器。本實用新型的技術解決方案是 一種智能靜止式軟進相器，包括由斷路器、 熱過載繼電器、交流接觸器、整流變壓器、交-直-交逆變器、起動切換接觸器、 進相切換接觸器構成的一次控制電路，由進相指示電路、退相指示電路、允許進相聯(lián)鎖電路、進相/退相電路、進相接觸器電路、起動接觸器電路、聯(lián)鎖保護 電路、測量電路構成的二次控制電路，交-直-交逆變器的三個輸出端分別經進相 切換接觸器、霍爾傳感器與主電機的相應的轉子回路串接，進相切換接觸器輸 出端經起動切換接觸器與起動柜連接，其特征是在進相/退相電路中交流接觸 器上并聯(lián)時間繼電器。本實用新型的技術解決方案中所述的控制電路中還包括閉環(huán)式負反饋微機 控制電路。本實用新型由于在進相/退相電路中交流接觸器上并聯(lián)時間繼電器，通過對 電氣原理的獨有設計，在進相過程中進相接觸器投入后通過電路延時自動切除 起動接觸器，通過軟進相功能避免了對進相器交-直-交逆變器和電機及機械設 備的二次沖擊，從而延長了進相器和主電機及機械設備的使用壽命。本實用新 型由于是串接在電機轉子回路中，通過改變轉子電流與轉子電壓的相位關系， 進而改變電機定子電流與電壓的相應關系，達到提高電機自身的功率因數(shù)和效 率及過載能力、降低電機定子電流、降低電機自身損耗的目的。本實用新型由 于采用無轉動部件的"整流子"結構，因而具有不怕灰塵、可靠性高、使用壽 命長、維修方便的特點，是理想的取代自激式進相機的新型高科技產品。本實 用新型由于采用交-交變頻技術和微機、可控硅控制技術即閉環(huán)式負反饋微機控 制電路，因而可自動跟蹤電機運行狀態(tài)的變化并自動調整相關參數(shù)以達到最佳 的補償效果。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下特點1、進相后可使電機功率因數(shù)提高到0. 95以上，降低無功功率60%以上;2、降低電機定子電流10% 20%， 降低線損、銅損20% 30%; 3、電機溫升顯著降低，過載能力及效率大大提高， 從而使電機使用壽命延長；4、具有軟進相功能，對進相器的交-直-交逆變器和 電機及機械設備無沖擊；5、功率因數(shù)的補償區(qū)間更寬，能延伸至電機本身；6、 具有故障自動保護功能，操作簡單，維修保養(yǎng)不影響生產。本實用新型廣泛適 用于水泥、化工、鋼鐵、冶金、礦山、造紙、制藥等行業(yè)大中型繞線式異步電 機的就地補償。如球磨機、軋鋼機、壓榨機、風機、水泵、破碎機、壓縮機等。


圖1為本實用新型一次控制電路的電路圖； 圖2為風機部分的電路圖；圖3是測量回路的電路圖；圖4是進相指示電路、退相指示電路、允許進相聯(lián)鎖電路、進相/退相電路 部分的控制電路圖；圖5是進相接觸器的控制電路圖； 圖6是起動接觸器的控制電路圖； 圖7是聯(lián)鎖保護的控制電路圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳述。如圖l至圖7所示。 一次控制電路由斷路器QF1、熱過載繼電器KR、交流 接觸器KM1、整流變壓器T1、交-直-交逆變器5、起動切換接觸器KM3、進相 切換接觸器KM2構成，交-直-交逆變器5由12只晶體閘流管(以下簡稱可控 硅)VT1^VT12、 6只限流電抗器L1—L6等構成，均為現(xiàn)有技術。交-直-交逆 變器5的三個輸出端分別經進相切換接觸器KM2、霍爾傳感器TA1—TA3與主 電機M的相應的轉子回路串接。進相切換接觸器KM2輸出端經KM3與起動柜 連接。二次控制電路由進相指示電路6、退相指示電路7、允許進相聯(lián)鎖電路8、 進相/退相電路9、進相接觸器電路、起動接觸器電路、聯(lián)鎖保護電路IO、測量 電路構成4。進相指示電路6由交流接觸器KM1、指示燈HL1組成。退相指示 電路7由交流接觸器KM1、指示燈HL2組成。允許進相聯(lián)鎖電路8由高壓柜一 次合閘信號KMll、軟啟動柜星點短接信號KRQ、熱過載繼電器KR、中間繼電 器KA1組成。進相/退相電路9由按鈕SB1、交流接觸器KM1、按鈕SB2、中 間繼電器KA1、固態(tài)繼電器FV、時間繼電器KT組成，其中，時間繼電器KT 是本實用新型的獨特設計，在進相過程中進相接觸器投入后通過電路延時自動 切除起動接觸器，通過軟進相功能避免了對進相器交-直-交逆變器和電機及機 械設備的二次沖擊，從而延長了進相器和電機及機械設備的使用壽命。進相接 觸器電路由交流接觸器KM1、中間繼電器KA1、進相切換接觸器KM2、同步變 壓器T2組成，同步變壓器T2為主控板提供電源及同步電壓信號。起動接觸器 電路由交流接觸器KM1、起動切換接觸器KM3、時間繼電器KT、進相切換接 觸器KM2組成。整流變壓器T1為逆變器提供工作電壓。主電機一次控制電路 1由主電機M、隔離開關QSll、真空接觸器或真空斷路器KM11或QF構成。 六只限流電抗器L1--L6抑制瞬間浪涌電流。主控板一套，有三塊組成，主板一塊驅動板兩塊。交-交變頻技術和微機、可控硅控制技術為閉環(huán)式負反饋微機控 制電路，與現(xiàn)有靜止式進相器相同，主板通過采集轉子脈沖信號由單片機處理后輸出驅動指令至驅動板觸發(fā)逆變器。三個霍爾傳感器TA1—TA3為主控板提 供采集轉子脈沖信號。風機MF1、 MF2為二至八個，為逆變器散熱。時間繼電 器KT一個，為進相器提供軟進相信號。固態(tài)繼電器FV—只，為軟進相器缺相 保護。智能靜止式軟進相器為柜體結構；操作、指示電器(指示燈、按鈕、電流 表、功率因數(shù)表)安裝在控制柜前門中上部，以便操作和觀察。按功率器件散 熱需要特設有風道和風機。控制單元以插接件形式安裝，并設有脈沖指示，便 于維修和迅速更換?？刂乒駷楣竦走M線形式，頂部設有吊環(huán)，便于運輸與安裝。智能靜止式軟進相器是通過380V/50HZ的工頻電源經整流變壓器輸出 8 14V左右電壓，給逆變器提供工作電壓，同時主控板采集轉子脈沖信號觸發(fā) 相應的可控硅，通過交-直-交逆變器輸出低頻低壓的電動勢附加于轉子繞組回 路，通過改變轉子電流與轉子電壓的相位角關系，迸而改變電機定子電流與電 壓的相應關系，達到提高電機自身的功率因數(shù)和效率及過載能力、降低電機定 子電流、降低電機自身損耗的目的。1 、進相程序先合斷路器QF1 —退相指示燈HL2亮一起動切換接觸器KM3 吸合后一啟動主電機當星點接觸器短接后一中間繼電器KA1吸合一合上斷路器 QF2—檢査主控板指示燈工作狀態(tài)正常后一固態(tài)繼電器FV燈亮一按進相按鈕SB1 —交流接觸器KM1吸合一進相指示燈HL1亮一進相切換接觸器KM2吸合一時間 繼電器KT延時設定< 1S—起動切換接觸器KM3斷開。2、 退相程序按退相按鈕SB2—交流接觸器KM1斷開一時間繼電器KT斷 開一進相切換接觸器KM2斷開一進相指示燈HL1滅一起動切換接觸器KM3吸 合一退相指示燈HL2亮一停主電機M。3、 聯(lián)鎖保護起動聯(lián)鎖把起動切換接觸器KM3的319、 321串聯(lián)至一次開 關柜合閘回路，目的要先合起動切換接觸器KM3再起動主電機M，防止電機在轉 子開路狀態(tài)下起動。停機聯(lián)鎖把進相切換接觸器KM2、起動切換接觸器KM3的 311、 313或315、 317，根據停機按鈕常開或常閉任選一組接法，目的是當軟進 相器跳閘后防止電機在轉子開路狀態(tài)下運行。
權利要求1. 一種智能靜止式軟進相器，包括由斷路器(QF1)、熱過載繼電器(KR)、交流接觸器(KM1)、整流變壓器(T1)、交-直-交逆變器(5)、起動切換接觸器(KM3)、進相切換接觸器(KM2)構成的一次控制電路，由進相指示電路(6)、退相指示電路(7)、允許進相聯(lián)鎖電路(8)、進相/退相電路(9)、進相接觸器電路、起動接觸器電路、聯(lián)鎖保護電路(10)、測量電路(4)構成的二次控制電路，交-直-交逆變器(5)的三個輸出端分別經進相切換接觸器(KM2)、霍爾傳感器(TA1-TA3)與主電機(M)的相應的轉子回路串接，進相切換接觸器(KM2)輸出端經起動切換接觸器(KM3)與起動柜(2)連接，其特征是在進相/退相電路(9)中交流接觸器(KM1)上并聯(lián)時間繼電器(KT)。
2、根據權利要求l所述的智能靜止式軟進相器，其特征是所述的控制 電路中還包括閉環(huán)式負反饋微機控制電路。
專利摘要本實用新型的名稱為智能靜止式軟進相器。屬于進相器技術領域。主要是解決現(xiàn)有進相器未設有延時電路，因而在投入進相時，存在對進相器、電機及機械設備有二次沖擊外，直接影響電機及機械設備的使用壽命的問題。它的主要特征是包括一次控制電路和二次控制電路，一次控制電路的交-直-交逆變器的三個輸出端分別經進相切換接觸器、霍爾傳感器與主電機的相應的轉子回路串接，在進相/退相電路中(KM1)上并聯(lián)時間繼電器。本實用新型具有可避免進相器自身和電機及機械設備的二次沖擊、使用壽命長、補償效果好的特點，因此智能靜止式軟進相器是目前最先進的一種繞線式電機無功就地補償設備。可廣泛適用于水泥、化工、鋼鐵、冶金、礦山、造紙、制藥等行業(yè)大中型繞線式異步電機的就地補償。
文檔編號H02J3/18GK201122929SQ20072008564
公開日2008年9月24日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權日2007年7月3日
發(fā)明者銳 孫, 汪愛濱, 王剛軍 申請人:襄樊恩特電氣有限公司