電子式軟啟動器運用綜述

時間:2022-06-03 09:22:00

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電子式軟啟動器運用綜述

1三相異步電動機直接啟動的影響

三相異步電動機全壓直接起動將產(chǎn)生過高的電動轉(zhuǎn)矩與起動電流。直接影響接在該電網(wǎng)上電氣設(shè)備的運行。全壓起動的電動機容量愈大,供電變壓器容量愈小時,這種影響愈顯著。而在低壓電網(wǎng)系統(tǒng)中,電動機容量大于75KW時,是不允許全壓啟動的,否則在起動瞬間大電流的沖擊下,將引起電網(wǎng)電壓的降低,影響到電網(wǎng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn),電壓的降低可能引起電動機本身的起動無法正常完成,嚴重時,電動機可能燒毀。同時,全壓起動產(chǎn)生過高的起動沖擊轉(zhuǎn)矩將引起一系列的機械問題,如連接件損壞、電動機機座變形、傳送帶撕裂,齒輪或減速機損壞等,甚至?xí)蛩鲗艿赖臎_擊力(及反作用力)過大而產(chǎn)生嚴重的水錘效應(yīng)損壞設(shè)備。因此必須設(shè)法改善電動機的起動過程,使電動機平滑無沖擊的完成起動過程。

2電子式啟動器啟動

電子式軟啟動器(以下稱軟啟動器)采用微機控制技術(shù),使啟動電壓和電流在計算機控制下,具有斜坡電壓和限制電流的功能。利用斜坡電壓和電流可設(shè)置多種啟動方式,使受控電動機的電壓及電流在預(yù)先設(shè)置的范圍內(nèi),按轉(zhuǎn)矩優(yōu)化的加速曲線,完成整個啟動過程,他的啟動特性平滑,無沖擊,實現(xiàn)了平緩啟動。軟啟動器同時還提供軟停車功能,軟停車與軟啟動過程相反,電壓逐漸降低,轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零,避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。同時他還具備故障保護、節(jié)能和通訊等功能??梢?,電子式軟啟動器是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的降壓啟動的理想選擇。

3電子式軟啟動器

3.1軟啟動器的工作原理

軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的電機啟停控制裝置。軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器,將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時,晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動機逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,電動機工作在額定電壓的機械特性上,實現(xiàn)平滑啟動,降低啟動電流,避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉(zhuǎn)數(shù)時,啟動過程結(jié)束,如果需要,可以將軟啟動器切換到旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管,為電動機正常運轉(zhuǎn)提供額定電壓,以降低晶閘管的熱損耗,延長軟啟動器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網(wǎng)避免了諧波污染。

3.2軟起動器運行特點

3.2.1能使電機起動電壓以恒定的斜率平穩(wěn)上升,起動電流小,對電網(wǎng)無沖擊電流,減小負載的機械沖擊。

3.2.2起動電壓上升斜率可調(diào),保證了起動電壓的平滑性,起動電壓可依據(jù)不同的負載在30%~70%Ue(Ue為額定電壓)范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

3.2.3可以根據(jù)不同的負載設(shè)定起動時間。

3.3軟啟動器的啟停方式

3.3.1斜坡升壓軟啟動:這種啟動方式最簡單,不具備電流閉環(huán)控制,僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角,使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點是沒有限流,在電動機啟動過程中,有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對電網(wǎng)影響較大,實際很少應(yīng)用。

3.3.2斜坡恒流軟啟動:該啟動方式是在電機啟動的初始階段啟動電流逐漸增加,當電流達到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定,直至啟動完畢。這種啟動方式是應(yīng)用得最多,尤其適用于風機、泵類負載的啟動。

3.3.3階躍啟動:階躍啟動方式是在開機時以最短時間使啟動電流迅速達到設(shè)定值,通過調(diào)節(jié)啟動電流的設(shè)定值,可以達到快速啟動的效果。

3.3.4脈沖沖擊啟動:在啟動開始階段,讓晶閘管在很短的時間內(nèi)以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落,再按原設(shè)定值線性上升,連入恒流啟動。此方法在一般負載中較少應(yīng)用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的啟動場合。

3.3.5軟停車:軟起動器可以使軟停車過程中的輸出電壓逐漸減小,從而在停車過程中提供一個平滑遞減的輸出轉(zhuǎn)矩。這樣可以使停車的時間延長,減小負載停車時的機械沖擊。

4應(yīng)用軟啟動器應(yīng)考慮的問題

4.1低壓軟啟動柜電氣接線與元件排列軟啟動器在配電柜內(nèi)的電氣接線,要作到主接線簡短不交叉,便于銅排連接。軟啟動器帶旁路接觸器的控制回路,旁路接觸器應(yīng)安裝在軟啟動器的的兩側(cè)或背面,不受其發(fā)熱元件的影響。軟啟動器與控制柜邊壁及其他元件間距要求大于等于100mm,方便軟啟動器散熱。

4.2軟啟動器選型低壓軟啟動器的選型還要考慮設(shè)備現(xiàn)場的電網(wǎng)容量、設(shè)備啟動負荷輕重、啟動頻繁程度等具體條件。一般情況下對于輕啟動載荷的設(shè)備,如不許帶載啟動的水泵類、壓縮機、短距離皮帶機等,可選擇斜坡電壓型或限流型軟啟動器。這類啟動負載較輕的設(shè)備可以根據(jù)電動機額定功率選擇軟啟動器,即選用樣本規(guī)定的相同容量的軟啟動器就能滿足需要。對于重啟動負載的設(shè)備,如大型風機、破碎機、需要帶載啟動的渣漿泵和長距離皮帶機啟動負荷比較重的設(shè)備,尤其功率比較大的設(shè)備(110kW以上),可選用具有限流功能的突跳加斜坡電壓型或轉(zhuǎn)矩控制型軟啟動器。這類啟動負載較重的設(shè)備建議選擇比電動機額定功率大一個或二個規(guī)格的軟起動器。

4.3隔離電器和熔斷器選擇軟啟動柜中的隔離電器,可以選擇斷路器和半導(dǎo)體快速熔斷器組合,作為軟啟動器的檢修隔離和晶閘管的保護。熔斷器的限流功能,對晶閘管的保護要比斷路器可靠??焖偃蹟嗥黝~定電流的選用原則是設(shè)備啟動時不會熔斷。設(shè)備安裝處發(fā)生最小短路電流時必須可靠熔斷。快速熔斷器額定電流的的選擇一般按照電動機額定電流的1.5~2倍選用。

電子式軟啟動器可以使電動機在任何工況下均能平滑起動,保護拖動系統(tǒng),能減少起動電流對電網(wǎng)的沖擊。保證電動機有效地起動,平滑減速停車,消除拖動系統(tǒng)的反慣性沖擊,完整的系統(tǒng)保護功能可延長系統(tǒng)的使用壽命,降低系統(tǒng)造價,提高系統(tǒng)的可靠性,它兼容了所有起動設(shè)備的各種功能。使用軟啟動器后,啟動電流明顯降低,減少配電容量與增容投資,是傳統(tǒng)起動、Y一△起動及自耦降壓等起動方式的必然替代產(chǎn)品。