[实用新型]软起动相变电抗电阻器

说明书

技术领域

本发明涉及一种起动器，特别涉及一种以相变电抗电阻器为核心装置的中低压软起动器。

背景技术

目前，在380V—10000V领域，功率在20KW—8000KW的所有电机，每台都必须配备起动器，以减少起动瞬间，电机磁场建立前近似于短路的起动电流对电网造成的巨大冲击，否则将造成严重事故。

转矩可变的为软起动，不可变的为起动。目前使用的技术有6种：1、星三角起动；2、自耦降压起动；3、频敏起动；4、可控硅软起动；5、磁控软起动；6、液阻起动。

1、星三角起动只改变电机本身的接线方式，利用延长或缩短自身绕组线圈的方式，达到降低电压减少起动电流的目的，局限性大，转矩无法得到保证，大功率电机不能采用。

2、自耦降压及频敏电阻起动，采用电磁感应原理，利用电抗特性来减少起动电流，目前大部分采用这种方式，但频敏电阻一般仅应用于滑环电机上。阻抗随转速自动减小。

3、可控硅起动，采用电子移相原理，利用可控硅的可关断特性，控制导通角，在交流的正负半周选择角度和导通时间，降低加在电机上的有效电压以达到减小电流的目的。可控硅软起动器采用的材料是可控硅或可控硅模块，配电子触发移相电路，过“0”关断电路，稳压电路，门电路，过流保护，欠压保护断相保护，电路，加变压器结构，功率越大，线路越复杂，造价昂贵，故障率高，起动频率小于6次/小时，工作温度小于85摄氏度。

4、磁控软起动器，利用磁放大器原理，由于铁芯绕组独立，磁路互相影响，大幅增加了矽钢片铜线绕组的重量，同时增加了单片机的程序控制，线路复杂，重量很重，价格昂贵，起动频率每小时小于6次，优点是较可控硅软起动器耐用一些，同样利用相变电抗电阻的优良特性，控制回路也可使用可控硅，作为无触点开关，替代交流接触器，将可控硅作为无触点开关使用，其工作可靠性要比作为软起动器使用提高很多，控制也非常简单。当然，也可采用单片机的程序控制，设计可多种多样，但主要工作原理大不相同，其整机性能可做的更加优良。

5、液阻起动，利用液体电阻，阻值可变性，和电阻降压原理，由于大部分原料使用水并加适量导电液，通电后容易蒸发，其降压过程和水电阻电焊差不多，使用很少，且仅用于高压电机。

归纳上述主流产品的五大缺点是：

1、起动电流大，一般都在额定电流的2—3.5倍。

2、必须使用造价高的金属，自耦降压起动器、频敏起动器都是变压器结构，需要大量的矽钢片，铜线绕组，体积大，成本高。

3、过载能力差，起动频率低于9次/小时，不能频繁使用。

4、最高工作温度必须小于85摄氏度，否则易烧毁。

5、一种起动器只能在一种功率条件下使用，无法一机多用。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的软起动器核心装置——软起动相变电抗电阻器，由它构成软起动器的工作主体，与本发明相连的外接辅助线路与传统起动器的结构相同。以相变电抗电阻器为核心装置的中低压软起动器与目前市场已有的起动器相比，具有如下优点：

1、主要电气指标优于自耦降压起动器和可控硅起动器。最大起动电流比自耦降压起动器缩小1-1.5倍，比可控硅起动器缩小0.5-1倍，为额定电流的1.2-1.5倍。并且起动转矩可变，可保护电机不受起动力矩的变化造成伤害，是所有起动器中起动电流最小的产品。在保障电机起动转矩可变、起动性能良好的前提下，对电网的冲击已降到最低，实现了很好的软起动。

2、实现了一机多用，可减少一半的起动器系列。由于起动器都是一机一用，比如45KW起动器只能用于45KW电机，不能用于30KW电机，否则将造成起动电流过大，电机转矩过大，引起电机发热，损坏绝缘，影响寿命。由于力矩突变，电机拖动的负荷设备也受到伤害。这种大马拉不了小车的现象，相变电抗电阻器能够解决。因相变电抗电阻器具有热敏电阻、频敏电抗及临界开关特性(见大连理工大学出具的检测报告)。

3、所有起动器主电路的核心元件均采用大量金属，而本起动器的核心元件采用非金属，可替代主电路可控硅、电抗器及可变饱和电抗器，实现软起动，造价相对低廉。

4、提高了工作温度，最高工作温度为150摄氏度，传统起动器最高工作温度为70—80摄氏度。

5、提高了使用频率，达到20次/小时，传统起动器使用频率为6-10次/小时。

6、运行可靠，可广泛用于350KW以下的低压电机及400-8000KW中压电机。单独使用时，可对不锈钢、铁铬铝、铸铁合金等大功率电阻增加独特的使用特性。