[其他]無刷起動的繞線型異步電動機

無效

• 申請號: 86106227
• 申請日: 1986-09-04
• 公開（公告）號: CN86106227A
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 由學新
• 申請（專利權）人: 營口市九寨水泥廠
• 主分類號: H01K17/30
• 分類號: H01K17/30;H02P1/26
• 代理公司: 遼寧專利事務所
• 代理人: 許宗富

本發明屬于繞線型異步電動機的起動設備。

繞線型異步電動機的起動，長期以來需要安裝滑環，電刷，短路環，電纜線，接觸器，繼電器，電阻器或頻敏變阻器等附屬設備。必須將轉子電流經滑環與電刷的滑動接觸，再用電纜引到電阻器或頻敏變阻器上去，通過增大轉子電流的有功分量，人為地從機外通過控制設備改變其機械特性，以增大其起動轉矩。其運行中操作復雜、易出事故、維修量大、不易防爆，起動設備的一次性投資較大。雖然曾有人試圖把頻敏變阻器裝在取掉電刷和滑環的軸伸端，并把轉子的引出線接到頻敏變阻器上之后，實現該型電機的無滑環運行。結果因為裝在軸上的頻敏變阻器太重，即增大了電機轉子的轉動慣量，又加重了軸承的負擔，還給電機的起動和制動帶來了困難。尤其是在起動過程終了時，未對轉子回路直接短路，穩定運行時的機械特性較軟。

本發明的目的是提供一種可使繞線型異步電動機不裝滑環、電刷、短路環及機外的電纜、接觸器、繼電器、電阻器或頻敏變阻器等附屬設備的無刷起動的繞線型異步電動機。

本發明是把常規的繞線型異步電動機的電刷和滑環拿掉之后，將研制的控制器裝于現有電機滑環端的軸上，再將轉子引出線的三相電流接于控制器的三相半控整流橋及其觸發回路可控整流后，經過平波電抗器構成了轉子回路的通路（見附圖）;由半導體器件構成的控制器是隨軸旋轉運行的，具有良好的散熱條件。一經完成了電機的起動任務之后，由于控制器上離心短路開關的動作，可將轉子的引出線直接短路，三相半控橋的全部電路即退出了工作，可使電機保持固有的機械特性。（還可用KLD短路KG_1-3的觸發回路，近似保持固有的機械特性）。

采用本發明的繞線型異步電動機，啟動后不需要從機外進行人為的控制，可以在保證繞線型異步電動機機械特性的條件下，象起動鼠籠型電動機那樣，直接合閘起動。

采用本發明的繞線型異步電動機，其機內外一整套起動設備，被濃縮成一體的小型控制器裝在取掉滑環的電機軸上之后，其起動設備的一次性投資可節省 1/2 到 3/4 ，由于起動過程沒有大電流流通的滑動接觸，徹底的消除了滑環與電刷間的電火花和摩擦損失，可減少事故的發生。該起動裝置結構簡單，使用的元器件較少、具有維修方便、易于防爆、節約有色金屬等原材料、節約起動設備的建筑面積、釋放位勢性負載時可以發電，利于節能。

附圖為本發明的控制器電路原理接線圖。圖中D為繞線型異步電動機，a、b、c、為該電機轉子的引出線。本發明的控制器主要是由構成三相半控整流橋的可控硅元件KG_1～3、硅整流元件GZ_1～3。平波電抗器PB及其續流二極管GZ₀組成。圖中的KLD是離心短路開關，C_1～6、D_1～6、R_1～6是三相半控整流橋觸發回路和阻容保護元件，XCKB_1～3為旋轉式觸發控制變壓器。

附圖的電路為本發明的一個實施例。圖中旋轉式觸發控制變壓器XCKB_1～3是本發明的主要部件，它可自適應的改變可控硅元件KG_1～3的控制角α，從而可近以的完成頻敏變阻器起動電機的過渡過程。

在電機合閘起動之后，由于電機是從靜止狀態開始升速的，控制器中旋轉式觸發控制變壓器XCKB_1～3的原邊電壓等于電機轉子的電動勢。即：

E₂＝4.44f₂w₂Kw₂φm（1）

因為起動瞬間f₂＝f₁，所以

E₂＝4.44f₁w₂Kw₂φm（2）

旋轉式觸發控制變壓器XCKB_1～3的原邊為Y接線，并直接與轉子的引出線連接。由式（2）可知，電機在起動瞬間及初轉動階段，旋轉式觸發控制變壓器原邊承受的電壓和付邊感應的電勢都是較高的。由于旋轉式觸發控制變壓器付邊電勢是按轉子電壓相反的方向對應的接于每相觸發回路的，起動瞬間這三相較高的付邊電勢，相當于在三相觸發回路中顯示出較大的電阻，對觸發回路必然產生較大的電壓降。因此，在電機起動瞬間及初轉動階段，相當于對可控硅元件KG_1～3給出了較大的控制角。

用三相半控整流橋控制的繞線型異步電動機轉子回路的計算電阻為