10個問題讓你了解軟啟動器的作用

時間:2018-03-21

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:由于軟啟動器是近年來新發(fā)展起來的啟動設(shè)備,在設(shè)計、安裝、調(diào)試和使用方面還缺少指導(dǎo)性的規(guī)范與規(guī)程。我們在軟啟動器的安裝、調(diào)試工作中也遇到了一些實際技術(shù)問題。例如:不同啟動負(fù)載軟啟動器的選型、軟啟動沖擊電流與過流保護(hù)定值的配合、軟啟動設(shè)備容量與變壓器容量的關(guān)系等問題。

電機直接啟動的時候,電流可能會達(dá)到額定電流的6-7倍,會給工廠的其他用電設(shè)備帶來問題。采用軟啟動時啟動電流大概是額定電流的2-3倍。對于水泵來說,還有軟停止,讓水慢慢回落,消除水錘效果。簡單的說就是緩緩啟動,緩緩?fù)V?。這個緩緩的時間可以調(diào)節(jié),大概是1-60秒。

軟啟動器以體積小,轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動平穩(wěn)沖擊小并具有軟停機功能等優(yōu)點得到了越來越多的應(yīng)用,大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星-角等啟動器的趨勢。由于軟啟動器是近年來新發(fā)展起來的啟動設(shè)備,在設(shè)計、安裝、調(diào)試和使用方面還缺少指導(dǎo)性的規(guī)范與規(guī)程。我們在軟啟動器的安裝、調(diào)試工作中也遇到了一些實際技術(shù)問題。例如:不同啟動負(fù)載軟啟動器的選型、軟啟動沖擊電流與過流保護(hù)定值的配合、軟啟動設(shè)備容量與變壓器容量的關(guān)系等問題。

軟啟動器簡介

目前,市場上常見的軟啟動器主要有電子式、磁控式和自動液體電阻式等類型。電子式以晶閘管調(diào)壓式為多數(shù)。變頻器在某種意義上也是一種軟啟動器,而且是能夠真正地實現(xiàn)軟啟動的啟動器,只是造價要高些。

晶閘管式軟啟動器是串接在電源與電動機之間的三組正反向并聯(lián)的晶閘管,通過微電腦控制觸發(fā)導(dǎo)通角實現(xiàn)交流調(diào)壓。晶閘管式軟啟動器的啟動方式有斜坡電壓型、突跳加斜坡電壓型和限流型等可供選擇。

磁控式軟啟動器是利用磁放大器原理制造的串聯(lián)在電源和電動機之間的三相飽和電抗器構(gòu)成的軟啟動裝置。啟動時通過數(shù)字控制板調(diào)節(jié)磁放大器控制繞組的激磁電流,改變飽和電抗器的電抗值調(diào)節(jié)啟動電壓降,實現(xiàn)電動機軟啟動。不論晶閘管式軟啟動器還是磁控式軟啟動器在啟動時只能調(diào)節(jié)輸出電壓,達(dá)到控制啟動時的電壓降、限制啟動電流的目的。一般的軟啟動器不能調(diào)節(jié)電源頻率,也就不能象變頻器那樣從零頻零壓開始啟動電動機,實現(xiàn)無沖擊啟動。實際上軟啟動器在啟動設(shè)備時還是要產(chǎn)生一定的沖擊電流的;斜坡電壓型控制軟啟動器的啟動時的電壓、電流變化曲線見圖1所示。晶閘管式軟啟動器采用斜坡電壓啟動時,開始時要使軟啟動器輸出一個初始電壓(初始電壓在80~280V之間可以調(diào)節(jié)),使電動機產(chǎn)生足以克服機械設(shè)備的靜摩擦的初始轉(zhuǎn)矩,拖動設(shè)備開始轉(zhuǎn)動,啟動電流為Is。在微電腦的控制下,繼續(xù)增加輸出電壓使電動機加速。當(dāng)軟啟動器的輸出電壓接近額定電壓時,電動機就已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,Is降為負(fù)荷電流In。啟動時間t1結(jié)束時,軟啟動器輸出額定電壓并發(fā)出旁路信號,使旁路接觸器閉合,軟啟動器停止輸出電壓,電動機轉(zhuǎn)入正常運行。軟啟動的初始轉(zhuǎn)矩可以通過給定初始電壓和啟動時間進(jìn)行調(diào)節(jié),控制啟動電流在2--4.5倍電動機額定電流以內(nèi)。

低壓軟啟動器的停車方式主要有自由停車,軟停車,制動停車三種。傳統(tǒng)的電動機停車方式常用自由停車,但有許多應(yīng)用場合,自由停車會產(chǎn)生很大問題,如高層建筑的水泵系統(tǒng),如果采用自由停車,會產(chǎn)生巨大的“水錘”效應(yīng),使管道、水泵損壞。因此利用軟停車可以消除自由停車帶來的這種反慣性沖擊。在停車時刻t2發(fā)出停車指令,電動機的端子電壓從Un緩慢下降,在電壓下降瞬間電動機電流會有一個小的電流沖擊,然后電動機電流會隨電壓的下降而下降,直至電動機停下來。

軟起動時具有起動電流小、起動速度平穩(wěn)可靠、對電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點,且起動曲線可根據(jù)現(xiàn)場實際工況調(diào)整,從而減少了起動時對設(shè)備的沖擊力,降低了對設(shè)備的損害,延長了使用壽命。

主要目的是降低起動電壓與電流.變頻器也是屬于軟起動的一種.

1.什么是軟起動器?它與變頻器有什么區(qū)別?

軟起動器是一種集軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機控制裝置,國外稱為SoftStarter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。

運用不同的方法,控制三相反并聯(lián)閘管的導(dǎo)通角,使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化,就可實現(xiàn)不同的功能。

軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器是用于需要調(diào)速的地方,其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率;軟起動器實際上是個調(diào)壓器,用于電機起動時,輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能,但它的價格比軟起動器貴得多,結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。

2.什么是電動機的軟起動?有哪幾種起動方式?

運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器,控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角,使電機輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直至起動結(jié)束,賦予電機全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加,轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式。

(1)斜坡升壓軟起動。

這種起動方式最簡單,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,由于不限流,在電機起動過程中,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。

(2)斜坡恒流軟起動。

這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加,當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定(t1至t2階段),直至起動完畢。起動過程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則起動轉(zhuǎn)矩大,起動時間短。

該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式,尤其適用于風(fēng)機、泵類負(fù)載的起動。

(3)階躍起動。開機,即以最短時間,使起動電流迅速達(dá)到設(shè)定值,即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值,可以達(dá)到快速起動效果。

(4)脈沖沖擊起動。在起動開始階段,讓晶閘管在級短時間內(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,連入恒流起動。

該起動方法,在一般負(fù)載中較少應(yīng)用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。

3.軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處在哪里?

籠型電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動,存在明顯缺點,即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是:

(1)無沖擊電流。軟起動器在起動電機時,通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角,使電機起動電流從零線性上升至設(shè)定值。

(2)恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制,使電機在起動過程中保持恒流,確保電機平穩(wěn)起動。

(3)根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇,可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。

4.什么是電動機的軟停車?

電機停機時,傳統(tǒng)的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應(yīng)用場合,不允許電機瞬間關(guān)機。例如:高層建筑、大樓的水泵系統(tǒng),如果瞬間停機,會產(chǎn)生巨大的“水錘”效應(yīng),使管道,甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應(yīng),需要電機逐漸停機,即軟停車,采用軟起動器能滿足這一要求。在泵站中,應(yīng)用軟停車技術(shù)可避免泵站的“拍門”損壞,減少維修費用和維修工作量。

軟起動器中的軟停車功能是,晶閘管在得到停機指令后,從全導(dǎo)通逐漸地減小導(dǎo)通角,經(jīng)過一定時間過渡到全關(guān)閉的過程。停車的時間根據(jù)實際需要可在0~120s調(diào)整。

5.軟起動器是如何實現(xiàn)輕載節(jié)能的?

籠型異步電機是感性負(fù)載,在運行中,定子線圈繞組中的電流滯后于電壓。如電機工作電壓不變,處于輕載時,功率因數(shù)低,處于重載時,功率因數(shù)高。軟起動器能實現(xiàn)在輕載時,通過降低電機端電壓,提高功率因數(shù),減少電機的銅耗、鐵耗,達(dá)到輕載節(jié)能的目的;負(fù)載重時,則提高電機端電壓,確保電機正常運行。

6.軟起動器具有哪些保護(hù)功能?

(1)過載保護(hù)功能:軟起動器引進(jìn)了電流控制環(huán),因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設(shè)定和反時限控制模式,實現(xiàn)了過載保護(hù)功能,使電機過載時,關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報警信號。

(2)缺相保護(hù)功能:工作時,軟起動器隨時檢測三相線電流的變化,一旦發(fā)生斷流,即可作出缺相保護(hù)反應(yīng)。

(3)過熱保護(hù)功能:通過軟起動器內(nèi)部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度,一旦散熱器溫度超過允許值后自動關(guān)斷晶閘管,并發(fā)出報警信號。

(4)其它功能:通過電子電路的組合,還可在系統(tǒng)中實現(xiàn)其它種種聯(lián)鎖保護(hù)。

7.什么是軟起動MCC控制柜?

MCC(MotorControlCenter)控制柜,即電動機控制中心。軟起動MCC控制柜由以下幾部分組成:

(1)輸入端的斷路器,

(2)軟起動器(包括電子控制電路與三相晶閘管),

(3)軟起動器的旁路接觸器,

(4)二次側(cè)控制電路(完成手動起動、遙控起動、軟起動及直接起動等功能的選擇與運行),有電壓、電流顯示和故障、運行、工作狀態(tài)等指示燈顯示。

8.有的軟起動器為什么裝有旁路接觸器?

大多數(shù)軟起動器在晶閘管兩側(cè)有旁路接觸器觸頭,其優(yōu)點是:

(1)控制柜具有了兩種起動方式(直接起動、軟起動)。

(2)軟起動結(jié)束,旁路接觸器閉合,使軟起動器退出運行,直至停車時,再次投入,這樣即延長了軟起動器的壽命,又使電網(wǎng)避免了諧波污染,還可減少軟起動器中的晶閘管發(fā)熱損耗。

9.軟起動MCC控制柜有哪些擴展功能?

將軟起動MCC控制柜進(jìn)一步加以組合,可以實現(xiàn)多種復(fù)合功能。例如:將兩臺控制柜加上控制邏輯,可以組成“一用一備方案”,用于大樓的消防系統(tǒng)與噴淋泵、生電機直接啟動的時候,電流可能會達(dá)到額定電流的6-7倍,會給工廠的其他用電設(shè)備帶來問題。采用軟啟動時啟動電流大概是額定電流的2-3倍。對于水泵來說,還有軟停止,讓水慢慢回落,消除水錘效果。簡單的說就是緩緩啟動,緩緩?fù)V?。這個緩緩的時間可以調(diào)節(jié),大概是1-60秒。

軟啟動器以體積小,轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動平穩(wěn)沖擊小并具有軟停機功能等優(yōu)點得到了越來越多的應(yīng)用,大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星-角等啟動器的趨勢。由于軟啟動器是近年來新發(fā)展起來的啟動設(shè)備,在設(shè)計、安裝、調(diào)試和使用方面還缺少指導(dǎo)性的規(guī)范與規(guī)程。我們在軟啟動器的安裝、調(diào)試工作中也遇到了一些實際技術(shù)問題。例如:不同啟動負(fù)載軟啟動器的選型、軟啟動沖擊電流與過流保護(hù)定值的配合、軟啟動設(shè)備容量與變壓器容量的關(guān)系等問題。

10.軟起動器適用于哪些場合?

原則上,籠型異步電動機凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場合都可適用。目前的應(yīng)用范圍是交流380V(也可660V),電機功率從幾千瓦到800kW。

軟起動器特別適用于各種泵類負(fù)載或風(fēng)機類負(fù)載,需要軟起動與軟停車的場合。

同樣對于變負(fù)載工況、電動機長期處于輕載運行,只有短時或瞬間處于重載場合,應(yīng)用軟起動器(不帶旁路接觸器)則具有輕載節(jié)能的效果。

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