[发明专利]一种高压电机启动装置及控制方法

说明书

一种高压电机启动装置及控制方法。其包括：高压电机主轴、集电环、集电环短路装置、集电环电刷分离装置；集电环、集电环短路装置与高压电机主轴同轴，并安装于高压电机主轴之上。并在此基础上。采用运行时直接短接高压电机集电环电极，同时分离集电环电刷的控制方法。具有减小电刷磨损、减小维护、降低故障率的特点，做到了减小额外功率损失和降低能耗的无损运行。

技术领域

本申请涉及一种高压电机启动装置结构，及对应的高压电机的控制方法。

背景技术

调阻式高压电机启动技术是一种广泛应用的高压电机启动方式。主要特点是稳定可靠。（如图7）其主要是采用集电环、电刷与液阻器来调节电机转子的启动电抗，以达到小电流启动的目的。

但是由于其电刷结构在启动后正常运行时，依然需要与集电环连接来短路转子线圈，因此运行时电刷磨损不可避免。由此造成电刷寿命很短，必需经常更换电刷，由此造成大量的维护工作，并且经常因为电刷问题引起电机故障。据不完全统计由电刷引起的高压电机故障占总故障率的70%。因此这是调阻式高压电机启动的最大的弊病。

现今调阻式高压电机启动其大部分采用远端液阻柜控制布局，启动后通过短路启动电缆来短路转子启动线圈。由此造成转子启动线圈实际短路阻值增大（为转子启动线圈电阻值加上启动电缆电阻值），由此造成额外的功率损失和能耗增大。

发明内容

本申请的目的在于提供一个减小电刷磨损、减小维护、降低故障率，并且减小额外功率损失和降低能耗的无损运行的一种高压电机启动装置，并在此基础上的控制方法。

本申请采用运行时直接短接高压电机集电环电极，同时分离集电环电刷的方法（如图6）来实现此目的，具体如下：装置包括高压电机主轴、集电环、集电环短路装置、集电环电刷分离装置；集电环、集电环短路装置与高压电机主轴同轴，并安装于高压电机主轴之上；集电环电刷分离装置安装在电刷上。

本申请的集电环设计为柱状结构，与高压电机主轴同轴，并安装于高压电机主轴之上且于端面设有两个以上的集电环电极；所述集电环电极为环状结构，且各电极为同轴分层排布；集电环电极与相应的主轴内转子电缆实现电连接。

本申请的集电环短路装置包括：短路盘、短路盘拨叉；短路盘与高压电机主轴同轴，并套装于高压电机主轴之上；同时短路盘在短路盘拨叉的作用下可沿高压电机主轴轴线做直线运动。所述的短路盘包括：短路盘绝缘盘体与短路触点两部分，并将短路盘绝缘盘体与短路触点复合为一体。

本申请在高压电机启动前，由短路盘拨叉控制短路盘，使短路盘与集电环上的电极分离；然后通过集电环分离装置使电刷与集电环接触，实现电导通；然后通电启动高压电机。

高压电机启动完成进入正常运行后，先由短路盘拨叉控制短路盘，使短路盘与集电环上的电极短接，实现集电环上的所有电极电短路；然后通过集电环分离装置将电刷与集电环分离。避免了电刷磨损，实现了无损运行。

在此基础上设计了更优的集电环电刷分离装置，其包括：电刷盘、电刷盘拨叉；所述电刷盘与电刷盘拨叉联动；所述的电刷盘包括电刷盘绝缘盘体和两个以上的电刷；电刷盘拨叉可使电刷盘电刷与相应的集电环电极接触或分离。所述的电刷盘可以安装于主轴之上，并与高压电机主轴同轴；同时电刷盘在电刷盘拨叉的作用下可沿高压电机主轴轴线做直线运动。

在此基础上构成的高压电机启动装置，可以在机械或自动电控的方式下实现可靠的无损运行。

由于采用了上述技术方式，电机正常运行时，集电环与电刷实现了物理分离，因此不存在任何运行磨损。有效的减小了电刷磨损、降低了故障率、减小了功率损耗。切实的解决了调阻式高压电机启动的问题。

附图说明：本申请的技术方案由以下附图及实施例予以给出。

图1是本申请的结构总图；

图2是本申请的集电环结构图；