[发明专利]一种无谐波电磁调压软起动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气传动领域，特别是高压软起动领域。

背景技术

在电机软起动方面，随着电力电子装置的广泛使用，谐波问题日益凸显。目前主要的电力电子软起装置有(1)晶体管串联式固态软起动技术；(2)变频软起动技术；(3)磁控调压软起动技术。

其中，晶体管串联式固态软起动技术在低压范围应用较为成熟，高压部分则由于存在晶闸管串联均压的问题，对晶闸管参数一致性要求较高，因而应用较少。且晶闸管工作在移相方式下时也会产生谐波，对电网造成污染。

变频软起动技术可将起动电流控制在额定电流以下，功率因数高，电网压降小，同时还可进行调速，减小动力设备功率消耗，但由于变频器内部整流逆变电路的存在，有比较严重的高次谐波污染问题，且变频软起动技术复杂，成本高，维护困难。

磁控调压软起动技术利用外部自动控制单元调整控制绕组中励磁电流的大小，控制磁导率来调节电压实现电动机软起动。该技术控制较灵活，起动电流的设置较方便，经济成本较低。而且一旦外接电路发生故障，还可作为普通电抗器适用。因而在高压软起动领域应用的较为广泛。但此类起动方式的功率因数低，有一定的谐波污染。

综上，很有必要推出一种带谐波治理功能的软起动装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、性能优良、可靠性高及维护方便的新型无谐波磁控调压软起动装置。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：

一种无谐波磁控调压软起动装置，包括高压一次侧绕组W1，低压二次侧绕组W21，反并联晶闸管组件K1，谐波控制二次侧绕组W20，谐波治理电路T1。其中，反并联晶体管组件K1的导通电角度通过控制中心的指令信号进行控制，使晶体管在开通与关断间变化。此装置作为电动机软起动和调速运行功能使用时，高压绕组串在电动机绕组中。当给高压绕组上施加交流电压，高压绕组中会有交流电流流动，从而形成磁动势。通过电动势调节，即改变电动机绕组的工作电流实现软起动和调速运行。谐波治理电路根据控制中心发出的谐波补偿指令信号去控制IGBT的开通和关断，以产生相应的补偿电流，通过谐波控制绕组T1对系统的谐波进行治理。

本发明的积极效果在于：增加了谐波治理电路，对软起产生的谐波进行治理，提高电网质量。

附图说明

图1是本发明的第一实施例所提供的无谐波电磁调压软起动装置的电路图；

图2是本发明的第二实施例所提供的无谐波电磁调压软起动装置的电路图；

图3是本发明的第三个实施例所提供的无谐波电磁调压软起动装置的电路图；

其中，W1-高压一次侧绕组，W20-谐波控制二次侧绕组，W21、W22、W2n-低压二次侧绕组，K1、K2、Kn-反并联晶闸管组件，T1-谐波治理电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明第一实施例所提供的无谐波电磁调压软起动装置，包括高压一次侧绕组W1，谐波控制二次侧绕组W20，低压二次侧绕组W21，反并联晶闸管组件K1，谐波治理电路T1。

其中，高压一次侧绕组W1一端接于电网中，另一端与电动机相连；

谐波控制二次侧绕组W20与低压二次侧绕组W21串绕于二次侧；

谐波治理电路T1与谐波控制二次侧绕组W20组成闭合回路；

反并联晶闸管组件K1与低压二次侧绕组W21组成闭合回路。

磁控调压高压绕组通以交流电压后，绕组中有交流电流流动，由于绕组中存在铁芯，从而形成磁动势，因此铁芯中出现交变磁通，这种交变磁通通过两个绕组，使其分别感应出一个电动势。通过电动势调节，即改变电动机绕组的工作电流实现软起动。谐波治理电路T1根据控制中心发出的谐波补偿指令信号去控制绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开通和关断，以产生相应的补偿电流通过谐波控制二次侧绕组W20对系统的谐波进行治理。

如图2所示，本发明的第二实施例所提供的无谐波电磁调压软起动装置，其包括多个低压二次侧绕组W21、W22、……、W2n，所述多个低压二次侧绕组W21、W22、W2n采取串绕式。其中每个低压二次侧绕组W21、W22、……、W2n均与一组反并联晶闸管K1、K2、……、Kn组成闭合回路。其余部分连接方式同实施例一，这里不再赘述。

如图3所示，本发明的第三实施例所提供的无谐波电磁调压软起动装置，其包括多个低压二次侧绕组W21、W22、……、W2n，所述多个低压二次侧绕组W21、W22、W2n采取并绕式。其中每个低压二次侧绕组W21、W22、……、W2n均与一组反并联晶闸管K1、K2、……、Kn组成闭合回路。其余部分连接方式同实施例一，这里不再赘述。