本发明是电动机逐波起动设计方案,特别是容量在100瓩以上的,大中型电动机起动,无论其电压等级高低,都亟待需要推广运用。 电动机的起动电流,是其额定电流的5~8倍,对于22瓩以下的小容量电动机,可采用Y-△星形-三角、△延边、串联电阻或电抗起动。但对于22瓩以上,特别是40瓩以上至大中型电动机起动,则必须采用自耦变压器补偿。因为后一种比前三种都较理想。它可使5~8倍的起动电流降至3~4倍,相应起动转矩也略大一些,反映此技术的文件,见上海科学技术出版社1985年1月第10次印刷的《电工手册》。
然而,从大中型电动机采用自耦变压补偿起动,还有其额定值的3~4倍的电流来看,这种实质是降压的“电机静态”起动法。不仅仍旧有浪费电能,降低转矩的情况存在,而且更重要的是,还依然对电网安全运行有着不可忽视的威协;同时,生产一套大中型电动机自耦变压器补偿起动设备的投资,也十分昂贵,运行中又常易出问题,影响生产,因此又不得不备用两套设备,这又加大了企业的经济开支。
本发明的目的是,使用成本低的小电动机D1贮能,以全压“电机动态”起动法。这样大中型电动机起动电流可有其额定值的5~8倍降到1倍以下。且安全可靠。电网运行再也不受大中型电动机起动大电流的威协了。
本发明的目的是这样实现的:
(1)、备一台容量是大中型电动机容量的十五比一的小电动机D1安装在可以纵横移动的机械基座上;
(2)、备一条平板皮带F,一端挂在小电动机皮带轮上,一端挂在大中型电动机靠背轮上,为安全起见,应将皮带由金属网罩住;
(3)、小电动机D1磁极对数与大中型电动机D2的磁极对数相同,其轴上皮带轮的直径等于大中型电动机D2轴上靠背轮地直径;它们运行的电源相序必须相同;
(4)、按此说明书附图(一),安装一个配电盘。
操作时,首先起动小电动机,此时应使皮带松弛一点,当小电动机达到全速后,微移动小电动机,使皮带拉紧一点,让小电动机的力。全传向大中型电动机的靠背轮上,待其转入额定转速时。由电气自动控制系统,取速度信号。指令切断小电动机D1电源。立即合上大中型电动机主路电源,随即移动小电动机,让皮带松弛而脱下。至此,大中型电动机已转入正常运行。
若电动机D1、D2使用电压不同,则只由小电动机D1将大中型电动机D2轴上靠背轮。带到一定速度时,再立即切断小电动机D1电源,合上大中型电动机D2电源。
本发明可用一个最简单的办法,能签定它的可靠性。只备一块可测交流电流的万用表,将表上旋钮拨向测交流电流档,表笔串接入家用电扇的电源线上,启动电扇,测量起动电流,当电扇高速旋转时,停下电扇、立即又启动电扇,这次的起动电流,比第一次起动电流肯定小得多。若操作开关,停、合得非常快,那么,第二次的起动电流则等于电扇的运行电流。
既然如此,道理何在?因为电网的电是交变的,频率为每秒钟50周波,以电灯为例分析,它的“亮”,实质是每秒钟亮100次,“熄”100次,由于“亮”、“熄”交变得很快,我们的眼睛调节跟不上,所以误认为电灯一直“亮”着的。诸如电影,电视的成功效果,原因也在于此。再以电动机为例分析,在磁极对数不变时,它的转速是由电网的周波决定的。当电扇转动时,它实质也是转-停-转-的状况。由牛顿第一定律解释,是惯性弥补了电网频率正负半周间的“零”点,电动机才表现为一直在转动。
本发明内容含有“小马拉大车”的概念,小电动机D1,其所以能够推动大中型电动机D2快速转动,是因为它借助了省力的连杠杆-皮带与皮带轮,迅速连续地撬动装有轴瓦或弹子盘的大中型电动机D2轴上靠背轮,使惯性“能量”逐步迅速地贮存起来,同时又避开了大中型电动机D2送电起动的“磁场反作用力”。
本发明定名用到“逐波”二字,意思就是利用惯性去追逐电网的周波,若此惯性足够大,能追上电网的假定第50周波。那么,大中型电动机D2的起动电流绝不是额定的5~8倍,而是1倍以下。如被起动电动机是中型155瓩,额定电流是282A,起动电流是282×8=2256(A)。这里的起动电流实际为282A以下。因此便产生了一个极其重要的优点和/或积极效果,即:电网安全运行,免除了因大中型电动机D2起动电流大的冲击。
本发明的实现,又可使今后不再生产笨重的又费人力物力的自耦变压补偿起动器。这将为企业生产节约开支、为国家节约大量的硅钢片及有色金属-铜,这些物资又可用在国家建设的其它方面,无疑也是一个不可低估的节约数字。
本发明附图说明如下:
一、说明书附图(一)是电气原理图。
本发明电气原理图增设的“相压保护”,是本人新发明的电动机保护二次回路环节。它可以用于一切机床电气控制回路中。这里借大中型电动机逐波起动法专利上报之机,首先予以推广。
据上海科学技术出版社1985年1月第10次印刷的《电工手册》,第884页,X62W万能铣床的控制电路,可知其二次回路电源是经控制变压器“B”供给的,而控制变压器“B”的初级电源是接在X12,X13的保险1RD之后,设想:机床运行中。X11后的IBD保险断了后会怎样?二次回路中仍有电供给,各执行电气元件照常工作。这势必使电动机两相运行而烧坏,又据该书第869页,介绍“夹紧装置”时,提到“零压保护”,而实际,同用控制变压器“B”一样,也是有一相电源未纳入保护之内,仍有电动机两相运行而烧坏的情况存在。
本发明电气原理图增设的“相压保护”,目的在于杜绝电动机两相运行烧坏的情况出现。为企业、为国家节约每年烧毁电动机的经济开支。
本发明电气“相压保护”的目的是这样实现的:
这里必须首先指出,“相压保护”的目的实现是不增加任何电气元件,只是保住原起“零压保护”作用中间继电器的“380V”电压等级不变。其余执行电气元件的电压等级则全改用为“220V”同时应当注意,其所用相压电源不能用接“零压保护”中间继电器的两相任意一相电源,只准用“零压保护”以外的一相电源,并经过“零压保护”控制;反之,它们的电压等级互换,则线路接法也应互换。这样,机床运行中。一旦A、B、C三相电源保险,任何一根被烧断。机床就会全部停下来,由于电动机停下后失去了原有惯性力。操作机床的同志,即使再重新开动机床也开动不了。直至请电工修理为止。因此,烧坏电动机的事故便消灭在萌芽状态了。
本发明电气增设“相压保护”的最理想的优点和/或积极效果是,不增加任何电气元件。而达到了保护电动机安全运行的目的。如果国家统计部门,统计一下,建国40年来,各地区各单位共烧坏了多少台大小电动机,应是一个很惊人的数字。据本人所知,不少企业单位都设有电动机修理班,每年花费了不少人力物力。倘若这种现象再不杜绝,其经济损失将是一个发展中的“无限大”的数字。
本发明电气原理图是以配有155瓩电动机作动力的鼓风机而设计的。这个中型电动机代号为D,作起动用的小电动机D1,容量为11瓩,D3是油泵电动机,操作程序是:按下“零压保护”按钮Q1、1、2、3、4、5通路,中间继电器J1得电动,A相红灯HD1亮。J1的常开转为闭合,自保。相继8、9、10通路,中间继电器J1,通电。油泵电动机D3开始运转,待油路走通后,按下起动小电动机的按钮Q2、8、12、13、14、10通路。作起动大电动机用的小电动机开始带着大电动机轴上靠背轮运转。C相黄灯HD3,此间由亮转熄,由熄转亮。待转速到预定值时。速度继电器1YD动作,8、15、16、17、10、3通路,12、13、14开路。此中型电动机D2送电转入运行。B相绿灯HD2亮;小电动机D1停电,至此,起动完毕。运行中A、B、C相电源,任何一相断了保险,鼓风机就会停下来。从而达到了“相压保护”的目的。
二、说明书附图(二)是小电动机D1机械基座综合示意图。本装置有使电动机(1)轴向前后移动和机座轴(4)左右摆动两种运动的功能。以适应使用性能。
使用方法:板动手轮(7),可使机座轴(4)轴向移动,当定位销(3)离开机座定位孔(5)后,板动手柄(6),可使电动机绕(4)左右摆动。前后移动的功能是可使本装置分别驱动两合大中型电动机D2,轴上靠背轮不在同一直线上的情况:左右摆动的功能,是为了调节皮带松紧程度。当小电动机D1尚未达到额定转速时,使定位销(3)接近定位孔(5),皮带的松紧由手柄(6)控制。当小电动机D3达到额定转速后,板动手柄(6),使皮带张紧,同时板动手轮(7),使定位销(3)进入定位孔(5)中,图中是后移至极限位置。
本装置仅系示意图。具体情况,可根据实际需要变更。以简化而又达到目的为准。如果两大中型电动机轴上靠背轮是在一条直线上,则可省去一个机械环节,只留调整皮带松紧一个功能即可。
本发明整体图示作为说明书摘要附图,其虚线是一台小电动机D1和机械机座,还可起动另一台大中型电动机,节省一台起动设备。