[发明专利]减少冲击电流的交流电动机重合闸装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种减少冲击电流的交流电动机重合闸装置及其控制方法，具体地说，涉及一种用于减少三相感应电动机、三相同步电动机在重新投入过程中冲击电流的装置。

背景技术

交流电动机在运行过程中，主要有两种重合闸的工况：电网突然断电后又重新投入、两个电源之间主动或被动切换(如变频器、软起动器与电网之间切换，Y/Δ切换等)。电动机断电后，定子端仍有感应电动势，即为失电残压。重新合闸的过程中，电源电压与感应电动势的相位关系会影响到合闸瞬间的冲击电流的大小，如果二者相位相近，作用相抵，电路中的电流较小；若二者相位相差较大，甚至达到180度，作用相叠加，则会引起较大的冲击电流和冲击转矩。对电源和电动机造成危害，引发线路保护和供电质量下降等问题，间断电动机的运行，从而引发更大的事故。

目前交流电动机重合闸的方法有三类：(1)立即合闸，即不考虑实际的电源电压与电动机失电残压的相位关系而直接合闸，如前所述，有时会产生较大冲击电流，有时则不会，当有冲击电流时，会影响系统的安全运行；(2)测量电动机的感应电动势和要重新投入的电源电压，判断二者的相位关系，被动地等待二者相位接近到一定程度，再进行合闸，等待的时间较长；(3)对于三相感应电动机，还可以定子串入三相电阻进行灭磁，串入电阻和灭磁都需要时间，而且重合闸时需重新建立电机磁场，也会出现动态电流冲击。为了不影响生产，电机需要尽可能地快速投入而且尽量减少电流冲击。为此，本发明提出了一种能够实现这一目标的装置和相应的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于减少交流电动机在重新投入过程中冲击电流的装置及其控制方法。

本发明的技术方案为：一种减少冲击电流的交流电动机重合闸装置，包括开关单元、三相电源电压测量单元、电动机残压测量单元、电压计算和开关控制单元，在三相电源和交流电动机之间设置有开关单元，三相电源侧接线端设置有三相电源电压测量单元，交流电动机侧接线端设置有电动机残压测量单元，所述的三相电源电压测量单元、电动机残压测量单元与电压计算及开关控制单元相接，电压计算及开关控制单元根据三相电源电压测量单元与电动机残压测量单元的相位关系比较结果控制开关单元的状态，所述的开关单元包括三相开关K1、K2、K3；若K1闭合时，三相电源侧接线端A、B、C三相分别与三相电机侧接线端a、b、c三相相接；若K2闭合时，三相电源侧接线端A、B、C三相分别与三相电机侧接线端b、c、a三相相接；若K3闭合时，三相电源侧接线端A、B、C三相分别与三相电机侧接线端c、a、b三相相接。

优选的是：所述的三相开关为继电器、交流接触器、双向晶闸管或者固态继电器。

一种减少冲击电流的交流电动机重合闸控制方法，包括如下步骤：

1)电压计算及开关控制单元根据电动机残压测量单元采集到的电动机残压u_a、u_b和u_c，根据公式(1)计算其综合矢量并根据实部和虚部的关系求出相位；

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