專利名稱：緊湊型高壓磁控軟起動電抗器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)中的部件，尤其是一種異步電動機啟動過程中實現(xiàn)電機軟起動、軟停車的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器。
背景技術：
異步電動機以其優(yōu)良的性能及無需維護的特點，在各行各業(yè)中得到廣泛的應用， 由于其在起動過程中產(chǎn)生較大的沖擊電流、降低電網(wǎng)電壓，并大大減小電機的使用壽命，目前已有液阻軟起動裝置、晶間管軟起動裝置、變頻器軟起動裝置及開關變壓器軟起動裝置， 而磁控軟起動裝置應用則處于起步階段。液阻軟起動所需維護量較大且對環(huán)境的要求較高，晶閘管軟起動方式采用電流閉環(huán)對起動過程進行控制，但晶間管在整流過程中產(chǎn)生的諧波較大，且電壓等級越高，需要串并聯(lián)的晶閘管數(shù)目愈多，這就對晶閘管的性能提出了更為嚴格要求，而變頻器及開關變壓器方式裝置本身體積較大，對環(huán)境的要求較高，很難較好的在工業(yè)環(huán)境下應用。磁控軟起動方式是借助準飽和磁控電抗器電抗值連續(xù)可調(diào)的優(yōu)點，起動時電抗器的電抗值較大，在軟起動過程中通過負反饋環(huán)節(jié)使其電抗值逐漸減小，直至軟起動過程完成，而電抗值的變化是通過控制直流勵磁電流、改變鐵芯的飽和度來實現(xiàn)的，從而最終實現(xiàn)電機的軟起動、軟停車等功能。中國專利局于2001年10月10日公告了一份CNM53528Y號專利，名稱為電動機軟起動及控制用線性電抗器，該電抗器由套裝在鐵芯上的高壓線圈和控制線圈組成，高壓線圈從鐵芯的窗口中繞過，控制線圈從鐵芯的鐵軛局部間隙孔中繞過，控制線圈與高壓線圈在鐵芯上產(chǎn)生的磁場方向相互垂直，控制線圈與外接可調(diào)直流電源電連接。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型解決了現(xiàn)有技術中的晶閘管在整流過程中產(chǎn)生的諧波較大，隨著電壓等級升高，晶閘管數(shù)目增多，增加了對晶閘管性能的要求的缺陷，提供一種緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，減弱整流中的諧波，電抗值隨著軟起動過程進行逐漸減小。本實用新型還解決了現(xiàn)有技術中裝置體積大，對安裝運行的環(huán)境要求較高，比較難以在工業(yè)環(huán)境中應用的缺陷，提供一種體積較小，可方便安裝于柜體中并減弱對周圍環(huán)境的依賴的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，包括上下兩電抗器安裝板及處于中間位置的鐵芯及鐵芯繞組，其特征在于鐵芯包括處于中間位置的芯柱及處于芯柱周邊圍繞芯柱的邊柱，芯柱外部裝設直流控制繞組，邊柱外部裝設有交流繞組。磁控電抗器電抗值連續(xù)可調(diào)，啟動時電抗器的電抗值較大，在軟起動過程中通過負反饋環(huán)節(jié)使其電抗值逐漸減小，直至軟起動過程完成，芯柱處于中間結合直流控制繞組形成直流鐵芯柱，邊柱處于周圍結合交流繞組形成交流鐵芯柱，直流控制繞組通過改變晶閘管的觸發(fā)角度調(diào)節(jié)電抗器的電抗值，減弱整流中的諧波，還能免去由于晶閘管串并聯(lián)帶來的諸多問題，一相的兩個交流繞組按照異名端相連的方式并聯(lián)連接；電抗器空載運行時交流繞組已有一定的電流，再采用電流閉環(huán)、負反饋環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)直流繞組的勵磁電流，改變電抗器鐵芯的飽和度，實現(xiàn)電機軟起動的目的。作為優(yōu)選，芯柱包括六個呈梅花形布置的小鐵芯柱組成，邊柱的位置與小鐵芯柱一一對應。加強鐵芯與繞組的耦合程度，減少了漏磁。作為優(yōu)選，邊柱呈圓柱形，芯柱呈圓柱形，組成芯柱的小鐵芯柱共六個呈中心對稱布置。加強鐵芯與繞組的耦合程度，減少了漏磁。作為優(yōu)選，小鐵芯柱由多片口字形鐵芯組成多邊階梯形結構，小鐵芯柱的一側(cè)邊成60°夾角。充分利用電抗器空間，提高繞組與鐵芯的耦合程度。作為優(yōu)選，直流控制繞組包括直流勵磁繞組和短路繞組，其中直流勵磁繞組在短路繞組的內(nèi)部。短路繞組可以抵消電抗器運行時產(chǎn)生的有害電勢。作為優(yōu)選，兩電抗器安裝板之間通過兩端為螺紋的連接桿連接，邊柱的下部與芯柱的下部之間連接有橫向支撐梁。本實用新型的有益效果是鐵芯采用梅花型、松耦合結構設計，不但結構緊湊，而且大大縮小了產(chǎn)品體積，可使該電抗器方便的安裝于柜內(nèi)；加強了鐵芯與繞組的耦合程度， 減少了漏磁；短路繞組的設計有效減小了電抗器產(chǎn)生的有害反電勢的影響，提高了產(chǎn)品性能。

圖1是本實用新型一種結構示意圖；圖2是本實用新型一種俯視圖；圖3是本實用新型一種鐵芯結構示意圖；圖中1、電抗器安裝板，2、直流勵磁繞組，3、交流繞組，4、橫向支撐梁，5、芯柱，6、 邊柱，7、短路繞組，8、小鐵芯柱。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例一種緊湊型高壓磁控軟起動電抗器(參見附圖1附圖2附圖3)，包括上下兩電抗器安裝板1及處于中間位置的鐵芯及鐵芯繞組，兩電抗器安裝板之間通過兩端為螺紋的連接桿連接，鐵芯包括處于中間位置的芯柱5及處于芯柱周邊圍繞芯柱的邊柱6，芯柱包括六個呈梅花形布置的小鐵芯柱組成，邊柱的位置與小鐵芯柱一一對應，邊柱呈圓柱形，芯柱呈圓柱形，組成芯柱的小鐵芯柱8共六個呈中心對稱布置，小鐵芯柱由多片口字形鐵芯組成多邊階梯形結構，小鐵芯柱的一側(cè)邊成60°夾角，鐵芯繞組包括直流控制繞組和交流繞組3，直流控制繞組設置在芯柱外部，交流繞組設置在邊柱外部，直流控制繞組包括直流勵磁繞組2和短路繞組7，短路繞組在直流勵磁繞組內(nèi)部，芯柱的截面積大于邊柱的截面積，邊柱的下部與芯柱的下部之間連接有橫向支撐梁4。采用電流閉環(huán)、負反饋控制策略，實施采集電機電流等相關參數(shù)，監(jiān)控電機的起動過程，以實現(xiàn)電機的恒流軟起動。[0022] 以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳方案，并非對本實用新型作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求1.一種緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，包括上下兩電抗器安裝板及處于中間位置的鐵芯及鐵芯繞組，其特征在于鐵芯包括處于中間位置的芯柱及處于芯柱周邊圍繞芯柱的邊柱，芯柱外部裝設有直流控制繞組，邊柱外部裝設有交流繞組。
2.根據(jù)權利要求1所述的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，其特征在于芯柱包括六個小鐵芯柱，邊柱的位置與小鐵芯柱一一對應。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，其特征在于邊柱呈圓柱形，芯柱呈圓柱形，組成芯柱的小鐵芯柱共六個呈中心對稱布置。
4.根據(jù)權利要求3所述的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，其特征在于小鐵芯柱由多片口字形鐵芯組成呈多邊階梯形結構，小鐵芯柱的側(cè)邊成60°夾角。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，其特征在于直流控制繞組包括直流勵磁繞組和短路繞組，其中直流勵磁繞組在短路繞組的內(nèi)部。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，其特征在于兩電抗器安裝板之間通過兩端為螺紋的連接桿連接，邊柱的下部與芯柱的下部之間連接有橫向支撐
專利摘要本實用新型涉及一種異步電動機啟動過程中實現(xiàn)電機軟起動、軟停車的緊湊型高壓磁控軟起動電抗器，解決了現(xiàn)有技術中的晶閘管在整流過程中產(chǎn)生的諧波較大，隨著電壓等級升高，晶閘管數(shù)目增多，增加了對晶閘管性能的要求的缺陷，包括上下兩電抗器安裝板及處于中間位置的鐵芯及鐵芯繞組，其特征在于鐵芯包括處于中間位置的芯柱及處于芯柱周邊圍繞芯柱的邊柱，芯柱外部裝設直流控制繞組，邊柱外部裝設有交流繞組，鐵芯采用梅花型、松耦合結構設計，不但結構緊湊，而且大大縮小了產(chǎn)品體積，可使該電抗器方便的安裝于柜內(nèi)；加強了鐵芯與繞組的耦合程度，減少了漏磁；短路繞組的設計有效減小了電抗器產(chǎn)生的有害反電勢的影響，提高了產(chǎn)品性能。
文檔編號H01F38/00GK202145419SQ20112003516
公開日2012年2月15日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權日2011年2月10日
發(fā)明者孫新年, 楊圣利, 高越農(nóng) 申請人:杭州銀湖電氣設備有限公司