[发明专利]大功率电机软起动用可调自耦变压器装置及起动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率电机软起动装置，尤其是一种采用可调自耦变压器的软起动装置，以及一种使用该自耦变压器的大功率电机软起动方法。

背景技术

功率在8000W以上的大功率电机，其在全压起动时会产生较大的冲击电流，一般为额定电流Ie的5-8倍。电机的容量越大，起动时所产生的冲击电流对电网及其负载冲击就越大。当电机的容量过大时，冲击电流甚至会危害电网的安全运行；同时由于起动应力较大，使负载设备的使用寿命较低。

目前大功率电机起动用的变压器通常为抽头固定的自耦变压器，在整个电机起动过程中，自耦变压器的抽头是不可变的。为了减少大功率电机在起动时对电网的冲击，就必须使用低压抽头的自耦变压器，但低压抽头的自耦变压器会使电机起动时间延长，甚至使电机无法起动。由于这些原因的存在，限制了自耦变压器在大功率电机起动中的应用。

如图1所示的自耦变压器是比较常见的一种，具体工作过程如下：先合上断路器QF₃’，使自耦变压器的三相绕组尾端短接，随后合上断路器QF₁’，使母线电压送至自耦变压器，通过自耦变压器降压后送至电机，电机开始起动。当电机电流下降到设定值或转速达到设定转速，断路器QF₃’断开，自耦变压器呈电抗器运行状态(约1秒钟)，再合上断路器QF₂’，送全电压至电压端，电机起动完成，自耦变压器退出运行。

这种自耦变压器存在如下缺点：每一次起动只能固定使用自耦变压器中的其中一个分接头，由于具有多个分接头1’、2’、3’，因此在起动过程中需要多次断电状态下调节自耦变压器的分接头。大功率电机在起动过程中经常断电具有如下危害：在开关断开时，电机断开，开关重新合上时，由于电机反电势与系统电压存在相位角差，会引起很大的冲击电流。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种冲击电流小，对电网危害小，设备使用寿命长的大功率电机软起动用可调自耦变压器装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种大功率电机的软起动方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：  一种大功率电机软起动用可调自耦变压器装置，包括绕组，所述绕组的起始端通过第一断路器连接到电压母线，并通过第二断路器连接到电机，所述绕组中引出多个抽头，其中一个抽头连接到所述电机，其特征在于，还包括至少一个与所述绕组共轭的调节绕组，所述绕组的末端连接到调节绕组的起始端，所述调节绕组的末端通过第三断路器连接到三相绕组，所述调节绕组的起始端和末端之间连接有选择开关。

其中，当所述调节绕组为多个时，每个调节绕组之间串联设置。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种大功率电机软起动方法，采用上述的可调自耦变压器装置，包括以下步骤：

1)将所述选择开关合上，此时所述调节绕组短路，自耦变压器装置呈低变比，二次电压低；

2)将所述第三断路器合上，使所述三相绕组尾端短接；随即合上所述第一断路器，所述电压母线送电能至自耦变压器；

3)检测所述电机的转速或电流，当经过一段时间后，所述电机加速达到预设的第一转速时，将所述选择开关打开，所述调节绕组接入线路中，自耦变压器装置呈高变比，二次电压增大；

4)再经过一段时间后，所述电机加速达到预设的第二转速时，将所述第三断路器打开，自耦变压器呈电抗器运行1~5s。

5)将所述第二断路器合上，所述电机切换至全电压下运行，自耦变压器退出运行，起动完成。

其中，在步骤3)中，当所述调节绕组为多个串联时，根据需要打开所述选择开关的个数。

与现有技术相比，本发明的优点在于：相对现有的自耦变压器的二次电流，本发明的二次冲击电流较小，通常可比现有的自耦变压器的二次电流减小20~30%，对电网的影响较小，二次电压低，对负载设备的影响也较小，延长其使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的自耦变压器示意图；

图2为本发明的自耦变压器示意图；

图3为本发明的自耦变压器的绕组示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。