[其他]帶短路圈的頻敏轉差率調節器

無效

• 申請號: 85107459
• 申請日: 1985-10-10
• 公開（公告）號: CN85107459B
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 張澍;劉映喜;王如恩
• 申請（專利權）人: 冶金部包頭鋼鐵設計研究院
• 主分類號: H01F29/00
• 分類號: H01F29/00;H02P7/64
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 陳肖梅

本發明涉及一種轉差率調節器，特別是一種帶短 路圈的頻敏轉差率調節器。它利用頻敏轉差率調節 器的阻抗能隨主電機轉子頻率的變化而自動變化的 規律，并在主磁路上部裝設適當匝數的短路圈，有效 地增加了有功功率成分，提高了主電機的功率因數， 改善轉差調節性能。

本發明適用于帶飛輪的中小型軋機主電機的轉 差率調節，接于主電機的轉子回路中，以削平主電機 的尖峰負荷，可使飛輪和主電機均得到充分利用。

國外利用鐵磁材料的頻敏性能制成的電磁元件 僅用于異步電動機的起動和制動。經嚴格檢索有關 的專利文獻和一般文獻，尚未發現用于帶飛輪軋機主 電機的轉差率調節。

目前國內外沿用的轉差率調節器有三種，第一種 是常接電阻，第二種是接觸器電阻轉差率調節器，第 三種是液體轉差率調節器。

常接電阻是在電動機轉子回路內接有額定電阻 的10％的常接電阻以軟化機械特性，見圖1。其優 點是系統簡單、維修方便。缺點是特性軟，轉差能損 耗大，輕載時飛輪已開始放能，當負載增加到 1.5Me時，飛輪的能量已經放掉很多，飛輪能量的利 用率差。

接觸器電阻轉差率調節器是在主電機轉子回路 內接入兩段電阻r1和r2，起動電阻另加，見圖2。其 中r1為常接電阻，而r2電阻根據主電機負荷大小由 轉差率繼電器PC和轉差率接觸器KC來控制其接 入或切除，從而得到硬度不同的兩根機械特性，見圖 3中之①②輕載時運行在特性①上，轉速高，飛輪儲 能，當負荷超過1.5Me后接入r2電阻，主電機運行 于特性②上，轉速下降，飛輪放能，幫助克服尖峰負 荷。該調節器系統復雜，調節性能不好，因為調節過 程是階段式的，電流和力矩的變化不連續，有一定幅 度的沖擊，另外占地面積大，維修工作量也大。

液體轉差率調節器是在主電機轉子回路中接入 液體變阻器，見圖4，由伺服電動機根據主電機負荷 電流的大小來調節兩電極之間的距離，從而改變其阻 值的大小。這種調節器的電阻調節是連續平滑的，但 系統復雜，傳動機構較笨重，慣性大，反應不靈敏，調 節速度慢，有不靈敏區。另外電解液隨溫度變化其阻 值變化激烈，不易掌握，維修工作量大，且設備笨重、 占地面積大。

以上三種轉差率調節器雖各有特點，但也存在各 自的問題。

本發明的目的是為帶飛輪的軋機主電機提供一 種結構簡單、維護方便、控制系統精煉，調節性能優良 的轉差率調節器。它能按照軋制負荷的大小自動控 制主電機的轉速，使飛輪的儲能按照軋制需要進行充 放，起到削平尖峰負荷、提高作業率、提高產量和節約 能源的作用。

本發明的結構如圖5所示，它主要由鐵心〔1〕、工 作線圈〔2〕短路圈〔3〕和絕緣件組成。

鐵心用20～30mm的厚鋼板，材料為普通低碳 鋼。鐵心的基本形態是方片形，分三相與單相兩種， 見圖6。一般1000千瓦以下的電機采用三相結構， 每片三相鐵心由上鐵心“一”形與下鐵心“山”形組成 根據需要每臺可以選取不同的片數。1000千瓦以上 的電機，宜采用單相鐵心結構，每片單相鐵心由上鐵 心“一”形與下鐵心“凵”形組成，根據需要每臺可以選 用不同的片數。

在鐵心主磁路上裝設工作線圈和短路圈，它們用 銅排或鋁排立繞而成。見圖7。匝間用加工成“凹” 形的玻璃絲板或陶瓷墊隔開絕緣，保持5mm左右的 距離，并用玻璃絲帶順各層絕緣墊纏繞把緊，使之成 為一個牢固的整體，防止因電動應力引起的振動而使 絕緣墊脫落，造成匝間短路。工作線圈和短路圈均留 有中間抽頭，可以通過改變其匝數靈活地調節轉差調 節特性。

除了匝間用絕緣墊外，線圈之間及其上下用玻璃 絲板絕緣，線圈與鐵心之間四個角上用卡角絕緣。卡 角由25～30mm厚玻璃板制成。所有的絕緣件均 采用B級或B級以上的絕緣材料。

本發明的基本原理如下：當頻敏轉差調節器的工 作繞組通入交流電時，在厚鐵心中產生較大的渦流， 由于集膚效應的作用使渦流在鐵心中分布不均勻，趨 向鐵心表面，從而使鐵心等值電阻加大。頻率愈大， 集膚效應愈強，鐵心等值電阻愈大。由于頻敏轉差調 節器的阻抗能隨電機轉子頻率的變化而自動變化，接 入電機轉子回路后能使電機獲得近似“挖土機”特 性。