船用電動機啟動補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種電動機啟動裝置，尤其設及一種船用電動機啟動補償裝置，屬于 船舶電器設備技術領域。
【背景技術】
[0002] 根據船舶入級規范和規則規定，"每臺電動機應設置保證其良好啟動的控制裝置"； 同時規定電動機啟動時"如電壓降落不超過網絡電壓的15%，則可接受直接啟動。"由此可 見，電動機能否在船舶電力網絡中直接起動，是由船舶電站功率的大小所決定。因此，必須 設法降低船用電動機的起動電流，減少對船舶電站的沖擊。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于提供一種船用電動機啟動補償裝置，降低船用電動機的起動電 流，減少對船舶電站的沖擊。
[0004] 本發明的目的通過W下技術方案予W實現：
[0005] 一種船用電動機啟動補償裝置，包括電容器CU電容器C2、電容器C3、電抗器LU電抗器L2、電抗器13、烙斷器1即、烙斷器2即、烙斷器3即，所述電容器CU電容器C2、電容 器C3按=角形接法連接，所述電抗器Ll的一端接于電容器CU電容器C2之間，電抗器Ll 的另一端串聯烙斷器IFU后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的U相進線端，所述電抗 器L2的一端接于電容器CU電容器C3之間，電抗器L2的另一端串聯烙斷器2即后接電動 機啟動線路主電路熱繼電器F的V相進線端，所述電抗器L3的一端接于電容器C3、電容器 C2之間，電抗器L2的另一端串聯烙斷器3即后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的W相 進線端。
[0006] 本發明的目的還可W通過W下技術措施來進一步實現：
[0007] 前述船用電動機啟動補償裝置，其中電容器CU電容器C2、電容器C3為交流金屬 化膜自愈式電容器。
[0008] 前述船用電動機啟動補償裝置，其中電容器CU電容器C2、電容器C3的容量，按電 動機額定功率的25%選取最接近的容量等級。
[0009] 前述船用電動機啟動補償裝置，其中電抗器11、電抗器12、電抗器L3的容抗比按 電容器的容量和電網可能出現的諧波次數匹配。
[0010] 前述船用電動機啟動補償裝置，其中烙斷器的烙忍電流按電容器額定電流的1.2 倍配置。
[0011] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明相比傳統的電動機啟動箱控制電 路，可顯著提高電動機啟動和運行時的功率因數，從而有效降低電動機起動電流和運行時 的視在電流，減少電壓降，降低線路損耗，提高船舶電站的利用率和穩定性。
【附圖說明】
[0012] 圖I是現有的電動機直接啟動電路圖；
[0013] 圖2是現有的電動機星/S角降壓啟動電路圖；
[0014] 圖3是現有的電動機自禪變壓器降壓啟動電路圖；
[0015] 圖4是本發明的船用電動機功率因數向量圖；
[0016] 圖5是帶補償裝置的電動機直接啟動電路圖；
[0017] 圖6是帶補償裝置的電動機星/S角降壓啟動電路圖；
[0018] 圖7是帶補償裝置的自禪變壓器降壓啟動電路圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0020] 現有的船用電動機啟動箱有直接啟動和降壓啟動兩類，降壓啟動通常是采用星/ =角啟動或自禪變壓器降壓啟動。現有的船用電動機直接啟動電路如圖1所示，星/=角 降壓啟動電路如圖2所示，自禪變壓器降壓啟動電路如圖3所示。
[0021] 如圖4所示，電動機在采用傳統的（無補償的）船用電動機啟動箱進行控制時，電 動機負載電流為/,，其無功分量為/&，有功分量為_^,功率因數角為對于直接啟動 的電動機，其啟動電流是電動機額定電流的4-6倍，對于采用降壓啟動的電路，啟動電壓雖 然降低了，但是啟動電流仍然較大。
[0022] 為了解決上述問題，本發明提供一種船用電動機啟動補償裝置，該裝置包括電容 器CU電容器C2、電容器C3、電抗器11、電抗器12、電抗器13、烙斷器1即、烙斷器2即、烙斷 器3即，所述電容器Cl、電容器C2、電容器C3按S角形接法連接，所述電抗器Ll的一端接于 電容器CU電容器C2之間，電抗器Ll的另一端串聯烙斷器1即后接電動機啟動線路主電 路熱繼電器F的U相進線端，所述電抗器L2的一端接于電容器CU電容器C3之間，電抗器 L2的另一端串聯烙斷器2即后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的V相進線端，所述電 抗器L3的一端接于電容器C3、電容器C2之間，電抗器L2的另一端串聯烙斷器3即后接電 動機啟動線路主電路熱繼電器F的W相進線端。
[0023] 如圖5所示，是本發明的船用電動機啟動補償裝置應用于直接啟動電路的電路 圖；如圖6所示，是本發明船用電動機啟動補償裝置應用于星/=角降壓啟動電路的電路 圖；如圖7所示，是本發明的船用電動機啟動補償裝置應用于自禪變壓器降壓啟動電路的 電路圖。
[0024] 如圖4所示，在使用補償裝置對電動機啟動進行控制時，電容器的電流i。與/, 方向相反，電動機負載電流的無功分量降低為，有功分量仍為/f,負載電流降為 /.，功率因數角為(1)2。由此可見，采用本發明的船用電動機啟動補償裝置相比傳統的電動 機啟動箱控制，可顯著提高電動機啟動和運行時的功率因數，從而有效降低電動機起動電 流，同時也降低了電動機運行時的電流約25%。從而也減少電壓降，降低線路損耗，提高船 舶電站的利用率和穩定性。
[00巧]電容器的電流
，在啟動的瞬間電容器的電流遠大于其額定電流，有 利于對高出電動機額定電流4-6倍的啟動電流進行補償。使用本發明啟動補償裝置之后， 由于電動機起動電流和運行電流都顯著降低，有利于節能，還起到了減少線路溫升和延長 開關壽命的作用。
[0026] 本發明補償電容器的容量，按電動機額定功率的25 %選取最靠近的容量，例如電 動機額定功率為75kW，則75kWX25% = 18. 75kW，電容器模塊的容量可選20kVAr，又如電動 機額定功率為22kW，則22kWX25% = 5. 5kW，電容器模塊的容量可選5kVAr。電容器額定電 壓與網絡電壓相同等級，電容器選用交流金屬化膜自愈式電容器。
[0027] 電容器在補償無功功率時，往往會受到諧波電流、合閩涌流及操作過程電壓的影 響，造成電容損壞。為此，在電容器前端加裝串聯濾波電抗器，用W抑制和吸收諧波、保護電 容器，避免諧波電壓電流及沖擊電壓電流影響，延長電容器使用壽命。電容器的容量和濾波 電抗器的容量之比稱容抗比，可在1%-14%之間選取，視諧波次數而定，通常選6%或7%， 6%即濾6次諧波，7%即濾7次諧波。船上的諧波次數一般在7%W內，電抗器容抗比一般 按7%匹配，或者按電容器的容量和可能出現的諧波次數匹配。
[0028] 烙斷器的烙忍電流按電容器額定電流的1. 2倍配置。
[0029] 除上述實施例外，本發明還可W有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形 成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種船用電動機啟動補償裝置，其特征在于，包括電容器C1、電容器C2、電容器C3、 電抗器L1、電抗器L2、電抗器L3、熔斷器1FU、熔斷器2FU、熔斷器3FU，所述電容器C1、電容 器C2、電容器C3按三角形接法連接，所述電抗器L1的一端接于電容器C1、電容器C2之間， 電抗器L1的另一端串聯熔斷器1FU后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的U相進線端， 所述電抗器L2的一端接于電容器C1、電容器C3之間，電抗器L2的另一端串聯熔斷器2FU 后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的V相進線端，所述電抗器L3的一端接于電容器 C3、電容器C2之間，電抗器L2的另一端串聯熔斷器3FU后接電動機啟動線路主電路熱繼電 器F的W相進線端。2. 如權利要求1所述的船用電動機啟動補償裝置，其特征在于，所述電容器C1、電容器 C2、電容器C3為交流金屬化膜自愈式電容器。3. 如權利要求1所述的船用電動機啟動補償裝置，其特征在于，所述電容器C1、電容器 C2、電容器C3的容量，按電動機額定功率的25%選取最接近的容量等級。4. 如權利要求1或2或3所述的船用電動機啟動補償裝置，其特征在于，其中電抗器 L1、電抗器L2、電抗器L3的容抗比按電容器的容量和電網可能出現的諧波次數進行匹配。5. 如權利要求1或2或3所述的船用電動機啟動補償裝置，其特征在于，所述熔斷器 1FU、熔斷器2FU、熔斷器3FU的熔芯電流按電容器額定電流的1. 2倍配置。
【專利摘要】本發明公開了一種船用電動機啟動補償裝置，包括電容器C1、C2、C3，電抗器L1、L2、L3，熔斷器1FU、2FU、3FU，電容器C1、C2、C3按三角形接法連接，電抗器L1的一端接于電容器C1、電容器C2之間，電抗器L1的另一端串聯熔斷器1FU后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的U相進線端，電抗器L2的一端接于電容器C1、電容器C3之間，電抗器L2的另一端串聯熔斷器2FU后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的V相進線端，電抗器L3的一端接于電容器C3、電容器C2之間，電抗器L2的另一端串聯熔斷器3FU后接電動機啟動線路主電路熱繼電器F的W相進線端。本發明提高啟動和運行功率因數，降低電動機起動電流。
【IPC分類】H02P1/26, H02P1/32
【公開號】CN105429513
【申請號】CN201510975747
【發明人】溫莉, 夏進, 劉磊, 韓杰, 周洋
【申請人】江蘇省鎮江船廠（集團）有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月21日