本發(fā)明涉及一種低壓電器，具體地是屬于三箱鼠籠型電動機作降壓起動的自耦減壓起動器。

國內(nèi)現(xiàn)有的同類產(chǎn)品有XJO1系列和XQO1系列自耦減壓起動箱，適用于交流380伏、功率10至320千瓦的三相鼠籠型電動機作降壓起動之用，一般為箱式防護結(jié)構(gòu)，由自耦變壓器、交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器等元件組成。使用這些產(chǎn)品時，電源進線的起動電流，不超過電動機額定電流的3～4倍。但是這些起動器有以下的缺點，即從起動狀態(tài)轉(zhuǎn)入全壓運行時，必須斷開主電路，由此產(chǎn)生第二次沖擊電流。這種第二次沖擊電流比起動時初始沖擊電流更大，因而對電網(wǎng)的沖擊也更大。

據(jù)上海《低壓電器技術(shù)情報》1981年第三期，刊載《新型可變電壓起動器和飽和起動器》文章（第12頁）介紹，日本生產(chǎn)的一些自耦減壓起動器，從起動轉(zhuǎn)入全壓運行時，易使接通全壓運行電路的接觸器和電動機發(fā)生故障，有90%的事故就是在起動時產(chǎn)生的。日本光電公司針對上述問題進行了改進，在自耦變壓器中增加了一個繞組，轉(zhuǎn)入全壓運行時不必斷開主電路，只要短接這個附加線圈，產(chǎn)生反向磁通，使降壓線圈電抗減少，就可轉(zhuǎn)入全壓運行。但是由于運行中線圈沒有被切除，所以要損耗0.5%的電動機額定功率（戶上電機公司介紹的要損耗3%）。

本發(fā)明的目的是提供一種改進的自耦減壓起動器，這種起動器從起動狀態(tài)轉(zhuǎn)入全壓運行時沒有第二次沖擊電流，并且在運行時切除了自耦變壓器的電源，從而消除了自耦變壓器的功率損耗。

本發(fā)明提供了一種配置了輔助繞組的自耦變壓器，一組按一定程序切換電壓的接觸器。本發(fā)明的自耦減壓起動器，均比國內(nèi)同類產(chǎn)品增加了一個輔助接觸器，并且在自耦變壓器主繞組上配置了一組與主繞組獨立的輔助線圈，輔助線圈與輔助接觸器相接。電動機從降壓起動切換到全運行時，自耦變壓器的中心接點先斷開，然后輔助接觸器吸合，使輔助繞組短接，使自耦變壓器中的電感減少到幾乎接近于零，為換切全壓作好了過渡前的準備。此后主接觸器吸合，這時電動機在全壓下開始正常運行，最后切除自耦變壓器電源，完成對電動機由降壓起動到全壓運行的電壓切換過程的控制。通過試驗本發(fā)明的自耦減壓起動器各項技術(shù)指標全部合格。

本發(fā)明的起動器與國內(nèi)同類自耦減壓起動器比較，不但同樣在運行時切除了自耦變壓器的電源，沒有功率損耗，并且本發(fā)明起動過程轉(zhuǎn)入全壓運行時，避免了因斷開主電路而產(chǎn)生的第二次沖擊電流。其優(yōu)點和實用效果如下：

（1）由于起動過程中沒有切斷主電路，無第二次沖擊電流，并且在接觸器和自耦變壓器回路中又不產(chǎn)生較大的環(huán)流和過電壓，所以起動平穩(wěn)，同時減少了對電網(wǎng)的沖擊。

（2）由于減少了沖擊電流，所以不但有利于起動器本身壽命的延長，而且對電動機和被拖動設備的使用壽命也有顯著的好處。

（3）在全壓運行時，本起動器不耗電。

從起動器被長期地、廣泛地應用來說，本發(fā)明的經(jīng)濟效果是非常好的。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

圖1為本發(fā)明自耦變壓器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種自動控制起動器工作原理圖。

圖3為本發(fā)明的一種手動/自動控制的起動器工作原理圖。

圖4為本發(fā)明起動器工作時間程序圖。

圖5為一電動機配置本發(fā)明起動器的波形示意圖。

圖6為圖5電動機配置通用起動器的波形示意圖。

在圖1中，給出了自耦變壓器ZOB的結(jié)構(gòu)，它包括鐵芯[1]、主繞組[2]和輔助繞組[3]。主繞組[2]可以備有額定電壓65%和80%二檔抽頭，三相抽頭分別為A、80%、65%、X，B、80%65%、Y，C、80%、65%、Z，供用戶按不同起動轉(zhuǎn)矩選擇。輔助繞組[3]可以分別設置在各個主繞組[2]的內(nèi)圈，也可以設置在主繞組[2]的外圈，三相的抽頭分別為a、x，b、y，c、z。輔助繞組[3]的匝數(shù)適當?shù)嘏渲?，使其在不同功率自耦變壓器繞組中工作時的電流較小。

圖2為起動器一種自動控制工作原理圖，可用于10～75千瓦起動器，它包括的元器件如下所述：起動接觸器QC1中有線圈[10]，主繞組中心接點觸頭[11]、[12]、[13]，常開副觸點[14]、[15]，常閉副觸點[16]、[17];起動接觸器QC2中有線圈[20]，主繞組電源觸頭[21]、[22]、[23]，常開副觸點[24]、[25];輔助接觸器FZC中有線圈[30]，輔助繞組短路觸頭[31]、[32]、[33]，常開副觸點[34];主接觸器XLC中有線圈[40]，電動機電源線觸頭[41]、[42]、[43]，常開副觸點[44]、[45]，常閉副觸點[46];時間繼電器SJ中有線圈[50]，常開觸點[54]，常閉觸點[56];中間繼電器ZJ中有線圈[60]，常開觸點[64]，常閉觸點[66]、[67];另外還有指示燈降壓變壓器[70];紅色指示燈[81]、黃色指示燈[82]和綠色指示燈[83];以及起動按鈕[91]和停止按鈕[94]。

起動器的控制線路如下所述：在起動接觸器QC1的控制回路上，有線圈[10]，起動按鈕[91]和起動接觸器QC1常開副觸點[14]，時間繼電器SJ常閉觸點[56]，主接觸器XLC常閉副觸點[46];在起動接觸器QC2的線圈[20]和時間繼電器SJ的線圈[50]并聯(lián)的控制回路上，有起動接觸器QC1常開副觸點[15]和起動接觸器QC2常開副觸點[24]，中間繼電器ZJ常閉觸點[66];在輔助接觸器FZC的控制回路上，有線圈[30]，時間繼電器SJ常開觸點[54]，起動接觸器QC1常閉副觸點[16];在主接觸器XLC的控制回路上，有線圈[40]，輔助接觸器FZC常開副觸點[34]和主接觸器XLC常開副觸點[44];在中間繼電器ZJ的控制回路上，有線圈[60]，主接觸器常開副觸點[45];上述控制回路都接在電源線上，并且按照控制線路所規(guī)定的次序接通和斷開，由停止按鈕[94]來切斷各控制回路的電源。

電源線上指示燈降壓變壓器[70]的輸出端，并聯(lián)了紅燈[81]、黃燈[82]、綠燈[83]三個回路，如圖2所示。

圖3所示的手動/自動控制的起動器，可以用于80～320千瓦功率的起動器。這種起動器裝有手動控制按鈕[92]和手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)[93]，其線路如圖3所示。當轉(zhuǎn)換開關(guān)[93]旋至自動位置時，A點和B點接通，起動器的工作原理與圖2所示的相同;當轉(zhuǎn)換開關(guān)[93]旋至手動位置時，A點和B點斷開，時間繼電器SJ不起作用，由按鈕[92]控制從降壓起動切換到全壓運行的時間，按下按鈕[92]，線圈[30]、[40]、[60]即依次接通。

參照圖4和圖2，自動操作時各元器件中的工作程序如下：

合上電源開關(guān)，紅色指示燈[81]亮;在時間t時，按起動按鈕[91]，起動接觸器QC1的控制回路接通，自耦變壓器主繞組[2]中心觸頭[11]、[12]、[13]閉合;在時間t1時，接觸器QC1常開副觸點[15]閉合，起動接觸器QC2控制回路接通，觸頭[21]、[22]、[23]閉合，自耦變壓器電源接通，這時電動機開始降壓起動，紅色指示燈[81]熄滅而黃燈[82]亮，同時時間繼電器SJ線圈[50]開始工作;在時間t2時，時間繼電器SJ常閉觸點[56]在預先調(diào)節(jié)好5～120秒左右的時刻自動打開，起動接觸器QC1觸頭[11]、[12]、[13]斷開，降壓起動結(jié)束，這時自耦變壓器ZOB變?yōu)橐粋€低阻抗電抗器，電動機端電壓有所升高;在時間t3時，常開觸點[54]閉合，輔助接觸器FZC的控制線路接通，觸頭[31]、[32]、[33]閉合，輔助繞組[3]短接，自耦變壓器ZOB的電感減少到幾乎接近于零，使主接觸器XLC吸合時不會在自耦變壓器繞組中產(chǎn)生較大的環(huán)流和過電壓，這就為本起動器在換切全壓前作好了過渡的準備;在時間t4時，輔助接觸器FZC常開副觸點[34]閉合，主接觸器XLC控制回路接通，觸頭[41]、[42]、[43]閉合，電動機開始在全壓下運行，由于起動接觸器QC2觸頭[21]、[22]、[23]仍然閉合，自耦變壓器ZOB的電源沒有被切斷而且電感很小，所以電動機不會產(chǎn)生第二次沖擊電流;在時間t5時，主接觸器XLC常開副觸點[45]閉合，中間繼電器ZJ的線圈[60]接通，綠色指示燈[83]亮;在時間t6時，中間繼電器ZJ常閉觸點[66]斷開，這時起動接觸器QC2和時間繼電器SJ釋放，自耦變壓器ZOB電源斷開，黃色指示燈[82]熄滅;在時間t7時，輔助接觸器FZC釋放，本起動器完成起動程序，電動機開始正常運行工作;按下停止按鈕[94]，電動機即停止工作。

上述的起動器工作程序中，電壓的換切時間，即從降壓起動結(jié)束時間t2至換切到全壓運行時間t4，t4-t2≤0.25秒。

圖5和圖6，分別為本發(fā)明起動器配置在40千瓦深井泵電動機和國產(chǎn)XJO1-40型自耦減壓起動器配置在該電動機上，起動電動機時記錄的電流、電壓波形示意圖。限于篇幅，將原來的部分圖形在示意圖中作了刪減，但是起動初始波形和電壓換切過程波形仍為實測波形。測試時本發(fā)明和XJO1型的自耦變壓器各自接在80%的抽頭上。從圖5的Ia、Ib、Ic與圖6的Ia′、Ib′、Ic′的比較中，可以看出本發(fā)明起動器消除了第二次沖擊電流。

本發(fā)明起動器可以采用箱式防護結(jié)構(gòu)，帶有過載及失壓保護，其技術(shù)數(shù)據(jù)符合規(guī)定標準，可以按電動機的功率由10千瓦至320千瓦分為多種不同規(guī)格的系列產(chǎn)品。