[其他]無刷起動的繞線型異步電動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86106227
• 申請日: 1986-09-04
• 公開（公告）號: CN86106227A
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 由學(xué)新
• 申請（專利權(quán)）人: 營口市九寨水泥廠
• 主分類號: H01K17/30
• 分類號: H01K17/30;H02P1/26
• 代理公司: 遼寧專利事務(wù)所
• 代理人: 許宗富

本發(fā)明屬于繞線型異步電動機的起動設(shè)備。

繞線型異步電動機的起動，長期以來需要安裝滑環(huán)，電刷，短路環(huán)，電纜線，接觸器，繼電器，電阻器或頻敏變阻器等附屬設(shè)備。必須將轉(zhuǎn)子電流經(jīng)滑環(huán)與電刷的滑動接觸，再用電纜引到電阻器或頻敏變阻器上去，通過增大轉(zhuǎn)子電流的有功分量，人為地從機外通過控制設(shè)備改變其機械特性，以增大其起動轉(zhuǎn)矩。其運行中操作復(fù)雜、易出事故、維修量大、不易防爆，起動設(shè)備的一次性投資較大。雖然曾有人試圖把頻敏變阻器裝在取掉電刷和滑環(huán)的軸伸端，并把轉(zhuǎn)子的引出線接到頻敏變阻器上之后，實現(xiàn)該型電機的無滑環(huán)運行。結(jié)果因為裝在軸上的頻敏變阻器太重，即增大了電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，又加重了軸承的負擔(dān)，還給電機的起動和制動帶來了困難。尤其是在起動過程終了時，未對轉(zhuǎn)子回路直接短路，穩(wěn)定運行時的機械特性較軟。

本發(fā)明的目的是提供一種可使繞線型異步電動機不裝滑環(huán)、電刷、短路環(huán)及機外的電纜、接觸器、繼電器、電阻器或頻敏變阻器等附屬設(shè)備的無刷起動的繞線型異步電動機。

本發(fā)明是把常規(guī)的繞線型異步電動機的電刷和滑環(huán)拿掉之后，將研制的控制器裝于現(xiàn)有電機滑環(huán)端的軸上，再將轉(zhuǎn)子引出線的三相電流接于控制器的三相半控整流橋及其觸發(fā)回路可控整流后，經(jīng)過平波電抗器構(gòu)成了轉(zhuǎn)子回路的通路（見附圖）;由半導(dǎo)體器件構(gòu)成的控制器是隨軸旋轉(zhuǎn)運行的，具有良好的散熱條件。一經(jīng)完成了電機的起動任務(wù)之后，由于控制器上離心短路開關(guān)的動作，可將轉(zhuǎn)子的引出線直接短路，三相半控橋的全部電路即退出了工作，可使電機保持固有的機械特性。（還可用KLD短路KG_1-3的觸發(fā)回路，近似保持固有的機械特性）。

采用本發(fā)明的繞線型異步電動機，啟動后不需要從機外進行人為的控制，可以在保證繞線型異步電動機機械特性的條件下，象起動鼠籠型電動機那樣，直接合閘起動。

采用本發(fā)明的繞線型異步電動機，其機內(nèi)外一整套起動設(shè)備，被濃縮成一體的小型控制器裝在取掉滑環(huán)的電機軸上之后，其起動設(shè)備的一次性投資可節(jié)省 1/2 到 3/4 ，由于起動過程沒有大電流流通的滑動接觸，徹底的消除了滑環(huán)與電刷間的電火花和摩擦損失，可減少事故的發(fā)生。該起動裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用的元器件較少、具有維修方便、易于防爆、節(jié)約有色金屬等原材料、節(jié)約起動設(shè)備的建筑面積、釋放位勢性負載時可以發(fā)電，利于節(jié)能。

附圖為本發(fā)明的控制器電路原理接線圖。圖中D為繞線型異步電動機，a、b、c、為該電機轉(zhuǎn)子的引出線。本發(fā)明的控制器主要是由構(gòu)成三相半控整流橋的可控硅元件KG_1～3、硅整流元件GZ_1～3。平波電抗器PB及其續(xù)流二極管GZ₀組成。圖中的KLD是離心短路開關(guān)，C_1～6、D_1～6、R_1～6是三相半控整流橋觸發(fā)回路和阻容保護元件，XCKB_1～3為旋轉(zhuǎn)式觸發(fā)控制變壓器。

附圖的電路為本發(fā)明的一個實施例。圖中旋轉(zhuǎn)式觸發(fā)控制變壓器XCKB_1～3是本發(fā)明的主要部件，它可自適應(yīng)的改變可控硅元件KG_1～3的控制角α，從而可近以的完成頻敏變阻器起動電機的過渡過程。

在電機合閘起動之后，由于電機是從靜止狀態(tài)開始升速的，控制器中旋轉(zhuǎn)式觸發(fā)控制變壓器XCKB_1～3的原邊電壓等于電機轉(zhuǎn)子的電動勢。即：

E₂＝4.44f₂w₂Kw₂φm（1）

因為起動瞬間f₂＝f₁，所以

E₂＝4.44f₁w₂Kw₂φm（2）

旋轉(zhuǎn)式觸發(fā)控制變壓器XCKB_1～3的原邊為Y接線，并直接與轉(zhuǎn)子的引出線連接。由式（2）可知，電機在起動瞬間及初轉(zhuǎn)動階段，旋轉(zhuǎn)式觸發(fā)控制變壓器原邊承受的電壓和付邊感應(yīng)的電勢都是較高的。由于旋轉(zhuǎn)式觸發(fā)控制變壓器付邊電勢是按轉(zhuǎn)子電壓相反的方向?qū)?yīng)的接于每相觸發(fā)回路的，起動瞬間這三相較高的付邊電勢，相當(dāng)于在三相觸發(fā)回路中顯示出較大的電阻，對觸發(fā)回路必然產(chǎn)生較大的電壓降。因此，在電機起動瞬間及初轉(zhuǎn)動階段，相當(dāng)于對可控硅元件KG_1～3給出了較大的控制角。

用三相半控整流橋控制的繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子回路的計算電阻為