[实用新型]一种电抗器调压软起动主回路

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压无功调节技术，具体来说涉及一种电抗器调压软起动主回路，属于高压电动机降压软启动技术领域。

背景技术

电机直接通电的硬启动方式，会产生各种危害，因此，从上世纪50年代初开始，传统的自补偿器就一直占据着电机起动装置领域的主导地位。到了上世纪80年代，软启动器已开始逐步取代了自补偿器。

早前的软启动，采用的是电抗器或自耦变压器方式，如中国专利公告号：CN 2152343，公告日：1994年1月5日，实用新型名称：《高压电动机电抗起动器》，其采用三个电抗器分别串接在三相主回路与高压电动机之间，起到降压起动的作用。但是，由于电抗器本体参数是不能改变的，电机的端电压不能现场进行调整，所以在现场应用具有很大的局限性。如果电机端电压过低，则电机起动力矩不够，电机起动不起来；如果电机端电压过大，则起动时电机的冲击转矩、起动电流都较大，对整个电网以及电机、负载都不利。更为不足的是，这种方式由于只能选择电抗器抽头逐步降低电压,不能实现电机平滑启动,因此,之后已逐步淡出。

另有一种软启动器亦称作节能器，主要采用晶闸管相控调压的无功调节技术（TCR）。由于晶闸管耐压低，必须多只晶闸管串联组成晶闸管阀串，才能在高压电路中使用。而晶闸管串联需要解决触发一致性、串联均压、高压耐压、可靠性等一系列问题，增加了装置的成本及复杂性，也降低了装置的可靠性；同时晶闸管的通流能力还必须满足回路最大无功时的电流要求，使得晶闸管及散热器的选用成本进一步增加，回路电流高次谐波含量大。

针对以上不足，现有采用三相反并联晶闸管作为调压器接入电源和电机定子之间。这种启动方式应用了可控硅串联技术，通过光纤传输控制信号，控制晶闸管的导通和关断，从而控制电机的启动过程。如中国专利公告号：CN 201674441 U，公告日：2010年12月15日，实用新型名称：《改进主电路的电机软起动器》，其优点在于：晶闸管具有调节快速性好，闭环控制，控制方式的菜单化等优点；而且体积小，结构紧凑，维护量小，功能齐全，菜单丰富，启动重复性好，保护周全。但是，其缺点在于：首先，由于晶闸管的电压耐受能力在国际上都没有得到解决，所以，在3 kV以上电压系统，它的每个高压桥臂上都有3～4个晶闸管串联，这样，同步触发是关键技术，解决不好就会造成控制失败；另外晶闸管的耐压均匀性问题，即它对每个晶闸管的一致性有非常高的要求，如果个别晶闸管参数发生变化或性能较差，就会导致整个设备的连锁烧损；三是高压产品的价格偏高，因此在国内中高压系统没有普及。

鉴于以上电抗器软启动和反并联晶闸管软启动，各自都存在优点和不足，一种结合其二者优点，将可变电抗器与反并联晶闸管组合在一起的软启动开始应用，如中国专利公告号：CN 201860283 U，公告日：2011年6月8日，实用新型名称：《基于可变电抗器的分级变频重载软启动装置》，其可变电抗器的主绕组串联在起动接触器和电机定子之间，可变电抗器的二次绕组接三相反并联晶闸管。这种可变电抗器与反并联晶闸管组合软启动的方式，电机在停止状态时，起动接触器和运行接触器都处于断开状态；电机起动时，先合上起动接触器，对电机进行分级变频软启起动；当电机完成起动过程后，则合上运行接触器，断开起动接触器，电机正常运行。这种软启动的方式相当于全断、全导式，虽然可以降压，但是电流却很大，要选用大电流晶闸管，成本高，并且可变电抗器结构复杂，故障多，维修费用大等，存在明显不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有可变电抗器与反并联晶闸管组合软启动的方式，要选用大电流晶闸管，成本高，并且可变电抗器结构复杂，故障多，维修费用大等，存在明显不足，提供一种结构简单，且制作成本较低的一种电抗器调压软起动主回路，它的零部件少，通用性好，不仅实现高压电动机的无功调节，对提高高压电动机的有功功率也有相当帮助。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电抗器调压软起动主回路，包括电抗器、反并联晶闸管，所述的电抗器与反并联晶闸管并联后，串接于高压电动机定子回路中。

所述反并联晶闸管由正向晶闸管和反向晶闸管组成，所述的反并联晶闸管的触发角α大于90度，小于180度。

所述的反并联晶闸管的导通角θ的二分之一是触发角α的补角。

所述的反并联晶闸管采用数字式控制信号处理器，应用瞬时无功理论算法，控制反并联晶闸管的触发角α和导通角θ。

所述的电抗器调压软起动主回路上串接有一电阻。

所述的电抗器调压软起动主回路上串接有一电抗器。