[发明专利]高压大功率电动机电磁耦合软起动方法

权利要求书

1.高压大功率电动机电磁耦合软起动方法，其特征是由自耦磁变换降压限流子系统、电磁耦合调压限流子系统和动态无功补偿子系统来实现高压大功率电动机的降压、调压、补偿限流软起动及电网动态无功补偿，该方法包括以下步骤：

(1)自耦磁变换降压补偿起动：

由自耦磁变换降压限流子系统和动态无功补偿子系统实现，具体是：自耦磁变换降压限流子系统供给高压大功率电动机65％的可调节额定电压；过程中，投入动态无功补偿子系统中的无功补偿粗调装置根据补偿无功功率需要投入无功补偿；

(2)电磁耦合调压补偿软起动：

由电磁耦合调压限流子系统和动态无功补偿子系统实现，具体是：当高压大功率电动机起动电流接近额定电流Ie时，首先投入电磁耦合调压限流子系统运行，切除自耦磁变换降压限流子系统，然后通过电磁耦合调压限流子系统使高压大功率电动机从65％的额定电压逐渐升高至100％的额定电压，此后结束高压大功率电动机软起动；过程中，投入动态无功补偿子系统中的无功补偿粗调装置根据补偿无功功率需要投入无功补偿；

(3)电网动态无功补偿：

由动态无功补偿子系统实现，具体是：首先切除自耦磁变换降压限流子系统，然后投入动态无功补偿子系统中的无功补偿微粗调装置；无功补偿粗调装置根据电网无功需要提供无功，无功补偿微调装置吸收无功，避免无功补偿粗调装置的过补偿，从而实现动态无功补偿；

采用多模式软起动控制器，确保自耦磁变换降压限流子系统、电磁耦合调压限流子系统和动态无功补偿子系统之间的协调工作；

电磁耦合电抗变换器的主控、辅控绕组由磁路和电路耦合，通过电磁耦合调压限流子系统中的电磁耦合电抗变换器、自耦磁变换降压限流子系统中的自耦磁变换器和无功补偿粗调装置中的电力电子变换器构成电力电子电磁耦合电抗变换器拓扑结构；

经过上述步骤实现高压大功率电动机的降压、调压、补偿限流软起动及电网动态无功补偿。

2.根据权利要求1所述的高压大功率电动机电磁耦合软起动方法，其特征在于：所述多模式软起动控制器采用工业可编程控制器，其具有实现包括电机软起动过程的降压、调压、补偿限流软起动过程的多特性软切换、动态无功补偿量计算，以及包括投切、软起动逻辑切换和处理之间的协调控制。

3.根据权利要求1所述的高压大功率电动机电磁耦合软起动方法，其特征是所述的多模式软起动控制器使用包括脉冲突跳、电压斜坡、限制电流的控制方式，使高压大功率电动机起动电流限制在额定电流的≤2倍，功率因数≥0.9。

4.根据权利要求1所述的高压大功率电动机电磁耦合软起动方法，其特征是动态无功补偿子系统由无功补偿粗调装置和无功补偿微调装置组成；无功补偿粗调装置通过投切补偿电容来调节提供无功功率的大小，无功补偿微调装置通过改变电磁耦合电抗变换器的主控绕组的电感值，调节吸收无功功率的大小。

5.权利要求1-4中任一所述高压大功率电动机电磁耦合软起动方法的用途，其特征在于：该方法在风机、水泵、空压机、轧机、窑磨、煤磨或矿井大型提升设备拖动的高压大功率电动机起动中的应用。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：当高压大功率电动机起动完成后，还可以进行电网动态无功补偿，改善电能质量，使软起动装置资源得到充分应用。

7.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：利用分时分布式实现高压大功率电动机的降压、调压、补偿限流软起动及电网动态无功补偿，满足高压大功率电动机起动过程中的限流和无功补偿特性要求。