[实用新型]一种软启动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压无功调节技术，具体来说涉及一种软启动装置，属于高压电机软启动技术领域。 

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，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。 

现有技术中还有一种是通过在电机端进行电容器补偿的方式，来实现软启动。如中国专利公告号：201515227U，公告日：2010年6月23日，实用新型名称：《电动机电容器补偿节能装置》，由电力补偿电容器、交流接触器、电流互感器、电流继电器组成，其从电动机电源输入端引入三相交流电，分别与交流接触器三组主触点输入端连接，交流接触器三组主触点输出端与电力补偿电容器三个输入端连接，引入的交流电A相与电流继电器常开触点和交流接触器线圈串联，再与引入的C相电源连接，电流互感器两输出端与电流继电器线圈两端连接，因此，可根据电流互感器感应到的电流大小，补偿电容器自动接入电路。当电机功率大，所需补偿电容器量也大，就将电容器分成几组，形成不同量的几个补偿电容器，再依据电机起动状况，分别投切。但是，在降压起动中，补偿电容器的理想投切时机，应依据的是电机起动时的功率状况，而现有技术则仅依据电流的大小，因此很难把握好补偿电容器的切除时机。要么补偿电容器切除过早，则会导致起动电流上升，电压波动增大；要么补偿电容器切除过晚，则会导致母线电压抬升，影响母线下负荷的运转，如果超过一定的时间还会引起保护跳闸，影响供电安全。因此，这种单纯的电容器补偿的软启动，存在明显的不足。 

鉴于以上电抗器软启动、电容器补偿软启动、反并联晶闸管软启动三种方式，各自都存在优点和不足，要么不能实现电机平滑启动，要么选用大电流晶闸管，成本高，要么补偿时机难于把握，影响到供电安全，无法满足当今软启动的需要，亟待解决。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有单纯的电抗器软启动、电容器补偿软启动、反并联晶闸管软启动三种方式，各自都存在的不足，要么不能实现电机平滑启动，要么选用大电流晶闸管，成本高，要么补偿时机难于把握，影响到供电安全，无法满足当今软启动的需要，提供一种软启动装置，它的简单，具有各单纯软启动的优点且无其不足。