[發明專利]一種電機軟起動與動態無功補償方法

無效

• 申請號: 201110400448.9
• 申請日: 2011-11-26
• 公開（公告）號: CN102522927A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 姚普糧;勞永浩;韋甘銘;黃鏡彬;林朝光;歐世文
• 申請（專利權）人: 北海市深藍科技發展有限責任公司
• 主分類號: H02P1/26
• 分類號: H02P1/26;H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電機軟起動及動態無功補償控制技術領域，特別涉及一種電機軟起動與動態無功補償方法的設計。

背景技術

在實際的應用中，電機的無功功率就地補償，大多采用電容有級補償，即只分重載、輕載等幾個等級，不能跟蹤負載變化實現動態補償。而大多數電機運行時，負載隨時都在變化。為提高電機的功率因數，減小電機運行對電網的影響，減小線路損耗，實現節能效果，有必要對電機進行動態無功補償。

現在使用的電機輔助起動方法，主要是新型電子式軟起動方法，包括晶閘管交流調壓軟起動方法、分級交交變頻軟起動方法和通用變頻器軟起動方法。晶閘管交流調壓軟起動方法，只能應用于電機空載或輕載起動的場合。分級交交變頻軟起動方法，基本可以解決電機的軟起動問題，但它的諧波問題和頻率過渡問題有待研究；通用變頻器軟起動方法可以完美地解決電機軟起動問題，但它價格昂貴，用作軟起動很不經濟。

如果將電機軟起動與動態無功補償結合起來，共同使用變頻器中全控型器件。在啟動時，全控型器件作變頻器使用，待電機啟動后，則作動態無功補償用，這樣可以完美地解決電機軟起動和動態無功補償的問題。專利申請號為：201110004360.5，公開了“一種兼無功補嘗的電機軟啟動裝置及控制方法”。該專利申請對電機的無功補嘗和軟啟動是可行的，但該申請設有三相移相變壓器和若干個整流模塊，所以該裝置耗電量大和安裝成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種電機軟起動與動態無功補償方法，以克服目前此類裝置達到相同效果，但成本高的缺點。

為了實現上述的目的，本發明提供的一種電機軟起動與動態無功補償方法，具體技術方案是：將電機的軟起動和動態無功補償結合在一起，共同使用一組全控型器件；所述的無功補償由動態無功補償和靜態無功補償兩部分組成；所述的軟起動由整流模塊、濾波電路和逆變模塊三部分組成；通過設置的控制器和信號檢測模塊，對逆變模塊的控制，實現變頻調壓輸出，使電機軟起動達到電流小和轉矩大的要求；在動態無功補償時，將整流模塊切除，根據無功情況控制全控型器件實現動態無功補償；利用電力開關控制一組固定電容量的投入或切除實現靜態無功補償。

本發明的結構包括三相電源Va、Vb和Vc的三個三相開關1、2和3和整流模塊輸出端的兩個單相開關4和5，還設有整流模塊、電容、逆變模塊、靜態無功補償電容、濾波電感和信號檢測模塊和控制器；該整流模塊是由電力二極管構成的全橋整流電路；該電容為電解電容；該逆變模塊包含全橋連接的全控型器件和快速恢復的續流二極管；該全控型器件采用IGBT或IGCT等全控型電力電子器件；該靜態無功補償電容為電力電容；該開關可為接觸器等電力開關；控制器的主芯片可使用TMS320F28335等數字信號處理芯片，具體方法步驟是：

一.起動時，控制器先將開關1、3斷開和將開關2、4和5接通，信號檢測模塊對所需信號進行同步檢測并送到控制器中，控制器根據檢測到的數據，對逆變模塊進行控制，實現變頻調壓輸出，使電機實現電流小、轉短大的軟起動；

二.控制器根據檢測到的數據判斷電機起動是否完成，若起動完成，該控制器將開關2斷開和停止向逆變模塊中的全控型器件發出驅動控制信號，同時將開關1接通，使電機進入正常的運行狀態；

三.當電機進入正常運行狀態后，開始對電機進行無功補償；通過控制器先將開關3接通，投入靜態無功補償電容，實現靜態無功補償；然后將開關4和5斷開，切除整流模塊；待系統運行狀態穩定，控制器根據檢測到的數據計算出所需的動態無功補償容量，并向逆變模塊中的全控型器件發出驅動控制信號，實現動態無功補償。

本發明的結構關系：所述的三相電源通過開關1分別與三相開關3一端、三相濾波電感一端和電機M相連接；該三相開關3另一端與三相靜態無功補償電容相連接；又通過三相電源開關2與三相整流模塊相連接；而整流模塊輸出兩端通過單相開關4和5分別與電容兩端和逆變模塊7輸入端相連接；該逆變模塊的三相輸出端分別與三相濾波電感另一端相連接；該信號檢測模塊將檢測到的電壓、電流、轉速信號變送到控制器；控制器輸出的控制信號連接到各開關和全控型器件中。