[發明專利]一種繞線式電機大轉矩智能起動方法

在審

• 申請號: 201410242856.X
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104009675A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 于佐東;楊慶娥;楊慶申
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: H02P1/26
• 分類號: H02P1/26
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于繞線式異步電動機轉子串電阻起動技術領域，涉及一種繞線式電機大轉矩智能起動方法。

背景技術

電機的起動是電機進入工作狀態的前提和必經過程。電機的起動從當前技術來分，大致分為以下幾種起動方式：

①全壓起動：包括全壓起動和變壓器—電動機組，②降壓起動：包括自耦降壓、電阻降壓、相控降壓，③降補軟起動，④變頻起動，⑤機械起動方式：小拖大加超越離合器，⑥繞線式異步電機轉子串電阻起動，⑦繞線式異步電機轉子串頻敏變阻器起動，⑧由電力電子元件控制繞線式異步電機轉子電流的起動方式，等等。在所有起動方式中，都不同程度地同時存在以下一種或幾種不利因素：①起動電流大②起動轉矩?、酃β室驍档廷茈姍C發熱、溫升快⑤因電子元件工作帶來的諧波污染⑥對負載機械沖擊大⑦噪聲大等。因此，當前采取的起動方法是針對不同的負載選擇不同的起動方式，很難權衡針對任何負載采用一種起動方法。比如:恒轉矩負載、泵類負載、風機類負載，起重機負載等；這些特定的負載都可以用對應的數學表達式進行描述，這些特定的負載也因此有特定的局限，沒有普遍性，起動方案和特定負載之間是一一對應關系。但不論哪一種負載都必須保證電機的起動過程中起動轉矩大于負載轉矩，機組才可以起動；否則，機組是不可能正常起動的。

從負載側考慮：如果我們遇到變化的負載轉矩，并且最大負載轉矩出現在電機起動過程中，比如：球磨機負載，以上起動方法均難以應對，無奈之下，人們往往采取增大電機容量或采取一些機械輔助手段，甚至有的先把球磨機中的球掏出，待起動正常后再逐個裝入，造成了大量電能浪費，也浪費了大量的人力物力，給用戶檢修、停機帶來極大不便，使用單位沒有特殊情況不敢停機；同時給工廠電網也提出了一定要求，對于小型工廠，變壓器容量相對較小的用戶，類似球磨機負載的起動就變得更加困難。從起動方式考慮，比如在起動方面有明顯優勢的變頻起動，雖然也能提高起動轉矩，但最大輸出轉矩最大值也只能達到電機額定轉矩的1.8倍。再比如有很好起動性能的水電阻起動，包括轉子串接電阻由轉子離心力改變電阻值的方式，都不能保證電機最大轉矩出現在最需要的時候；如果起動轉矩不能大于負載轉矩，電機轉速不上升，則有可能使電機轉速停留在某一轉速上，達到起動轉矩與負載轉矩的平衡，造成達不到額定轉速而不能正常起動；況且水電阻或液體電阻本身因為溫度的升高導致電阻值大幅度變化，不能多次重復起動，也限制了水電阻的使用。

因此，無論是從負載側考慮，還是從起動方式考慮。目前的起動方式均不能同時滿足：起動電流小、起動轉矩大、起動過程中功率因數高、起動過程中沒有諧波污染、起動過程電機能量轉化率高、電機不會溫升過快等起動過程指標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種繞線式電機大轉矩智能起動方法，解決現有電機起動甩電阻方式不會隨外接負載而變化的問題。

本發明是繞線式電機轉子采用串聯多級電阻的起動方法的前提下，使逐級串聯電阻的阻值與電機轉速值智能對應，控制最大轉矩點連續出現的方法，通過對電機起動過程連續測速，經智能判斷，確定與之對應的電阻值，并發出指令，控制串聯電阻，并使對應的電阻值串入電機轉子，這樣在電機的整個起動過程中，轉子串入的級數越多，由繞線電機的轉子串電阻起動的人工特性曲線可知，電機的最大轉矩值出現的次數就會越多，那么電機的整個起動過程都會提供出接近最大轉矩的值，可提供出的轉矩平均值也就越大，確保了電機起動過程中的加速度始終大于零，并巧妙地達到了以上各種優點指標，即起動電流小、起動轉矩大、起動過程中功率因數高、沒有諧波污染、電機能量轉化率高、電機不會溫升過快、起動噪聲低等起動過程指標得到全面優化。是一種繞線電機大轉矩智能起動方法。

本發明所采用的技術方案是在繞線式電機的轉子上串聯多級回路電阻系統，通過接入回路電阻的數量控制電機轉速；

在繞線式電機的轉子上安裝測速裝置，對電機實時轉速進行測定；

測速裝置和多級回路電阻系統分別連接單片機系統，單片機系統對電機的實時轉速信息進行處理后控制接入回路電阻的數量。

進一步，所述多級回路電阻的每一級由若干個電阻構成，電阻之間連接有電阻短接接觸器，每一個電阻短接接觸器的閉合均受單片機系統控制。

進一步，所述多級回路電阻的級數為3～30。