[發(fā)明專利]大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910074137.0
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101534078A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊慶申
• 申請（專利權(quán)）人: 邯鄲鋼鐵股份有限公司;河北鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: H02P1/26
• 分類號: H02P1/26;H02P1/50
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陳長庚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型繞線式異步電動機同步化后的勵磁裝置，屬于電動機勵磁技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大型繞線式異步電動機，一般在6000kw以上，由于異步運行時功率因數(shù)問題，很容易消耗電網(wǎng)無功功率，因此實際運行時，人們常常希望讓它運行在同步狀態(tài)，這樣電機本身就不會消耗無功功率，甚至向電網(wǎng)回饋無功功率。是節(jié)能增效的好措施，是優(yōu)化電網(wǎng)運行的好方法，是確保發(fā)電機無功功率的上佳方案。所以，繞線式異步電動機的同步運動有著積極的節(jié)能意義。

繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組基本一樣，繞組嵌入轉(zhuǎn)子槽后，由滑環(huán)引出，供外部優(yōu)化啟動方式用，因此便于選擇勵磁方式實施勵磁供電。所以繞線式異步電動機能實現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的用轉(zhuǎn)子加勵磁的方式同步化。

大型繞線式異步電動機在同步化時遇到的最大障礙是過載能力，而過載能力取決于勵磁電流的大小，由于繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組的匝數(shù)非常有限，和真正意義上的同步機相比匝數(shù)要少許多，因此，要達到電動機一定的轉(zhuǎn)矩輸出或過載能力，就必須靠增大勵磁電流的方式來加以滿足。這個勵磁電流值的大小是正常同容量電動機值的數(shù)倍(一般在4倍左右)，實際值的大小上千安倍，有的高達幾千安倍。這么大的電流靠電動機的滑環(huán)和碳刷(雖然已經(jīng)經(jīng)過多種加大和改造)來傳輸，無論從設(shè)計角度，還是從實際運行角度，都偏向于導(dǎo)體直接傳輸，即直連。否則帶來的直接后果是滑環(huán)——碳刷部分過熱，故障頻發(fā)，有的甚至無法運行。

因此，在設(shè)計上一般認為：電流大于2000A～3000A應(yīng)采用無刷方式，而歷史上這種無刷裝置靠內(nèi)置在電動機內(nèi)部的定子上勵磁，轉(zhuǎn)子發(fā)電的方式來解決。但在繞線式異步電動機同步化后的電動機內(nèi)部則不具備這種先天條件。所以，出于解決實際問題的需要，應(yīng)該設(shè)計一種新的繞線式異步電動機同步化的勵磁裝置，以徹底解決以上所遇到的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠滿足繞線式異步電動機同步化后對勵磁電壓和勵磁電流的要求的大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁方法及裝置

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁方法：

a.在繞線式異步電動機外設(shè)置一臺變壓器，由變壓器向繞線式異步電動機提供勵磁電流；

b.變壓器與繞線式異步電動機采用無刷連接方式連接。

一種實現(xiàn)上述方法的大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁裝置，它由轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸承座組成，旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸兩端裝在軸承座中，轉(zhuǎn)軸與繞線式異步電動機軸的非負載端同軸相連，旋轉(zhuǎn)變壓器初級繞組通過滑環(huán)—電刷與外電源相連接，旋轉(zhuǎn)變壓器次級繞組通過整流電路與繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組相連接。

上述大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁裝置，所述連接旋轉(zhuǎn)變壓器初級繞組的滑環(huán)—電刷與外電源之間連接有調(diào)節(jié)外電源進線電壓和電流的控制器。

上述大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁裝置，所述整流電路與旋轉(zhuǎn)變壓器一同安裝在轉(zhuǎn)軸上。

上述大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁裝置，在轉(zhuǎn)軸與繞線式異步電動機軸上沿軸向表面下開有對應(yīng)的敷設(shè)導(dǎo)線的嵌槽，嵌槽為3條，間隔120度沿軸表面下均布，連接旋轉(zhuǎn)變壓器次級繞組和繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)線嵌在嵌槽中。

采用這種結(jié)構(gòu)的大型繞線式異步電動機同步化的旋轉(zhuǎn)勵磁的方法和裝置，外電源通過旋轉(zhuǎn)變壓器變壓，由小電流高電壓變?yōu)榈碗妷捍箅娏鳎ㄟ^整流后輸送給繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子作為勵磁電流，滿足了繞線式異步電動機同步化后對勵磁電壓和勵磁電流的要求，徹底解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，是一項值得進行推廣的新技術(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是旋轉(zhuǎn)變壓器繞組與繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組連接的電路原理圖；

圖3是繞線式異步電動機軸和轉(zhuǎn)軸敷設(shè)導(dǎo)線嵌槽截面示意圖。

圖中標記如下：軸承座1、2、3、4、旋轉(zhuǎn)變壓器5、繞線式異步電動機6、控制器7、異步電動機啟動電阻器8、繞線式異步電動機軸9、轉(zhuǎn)軸10、嵌槽11、旋轉(zhuǎn)變壓器初級繞組12、旋轉(zhuǎn)變壓器鐵心13、旋轉(zhuǎn)變壓器次級繞組14、整流電路15、投勵控制電路16、繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子繞組17

具體實施方式