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| 軟啟動器的技術(shù)應(yīng)用及分類介紹 |
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(jī)功能等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用,大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星-角變換降壓啟動的趨勢。由于軟啟動器是近年來新發(fā)展起來的啟動設(shè)備,缺少相應(yīng)的設(shè)計及使用經(jīng)驗(yàn)等,籠形異步電動機(jī)是應(yīng)用最廣泛的用電設(shè)備。
由于電動機(jī)直接啟動時的沖擊電流很大，特別是大容量電動機(jī)直接啟動會對電網(wǎng)及其他負(fù)載造成干擾甚至危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行，所以按不同工況，采用許多種減壓啟動方式。早期的方式有串聯(lián)電抗或電阻、串聯(lián)自耦變壓器、星世紀(jì)三角轉(zhuǎn)換等。
軟啟動器的工作原理是，控制電路運(yùn)用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使電動機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)的函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動結(jié)束，賦予電動機(jī)全電壓，實(shí)現(xiàn)軟啟動。在軟啟動過程中，電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。在上述基礎(chǔ)上，把功率因數(shù) 控制技術(shù)結(jié)合進(jìn)去，以及采用微處理器代替模擬控制電路，使早期的軟啟動器已發(fā)展成智能化軟啟動器。
軟啟動器技術(shù)簡述
1軟啟動器技術(shù)應(yīng)用的必要性
電動機(jī)啟動一般采用自耦減壓、星-角變換減壓啟動方式,其中最常用的是星-角變換降壓啟動方式,該方式下電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與加在電動機(jī)定子上的電壓的平方成正比,降壓啟動是指電動機(jī)在啟動過程中降低加在電動機(jī)定子繞組的電壓,假設(shè)啟動電壓U =0.5Ue,則電動機(jī)啟動時的轉(zhuǎn)矩為0.25Mm,即啟動時的轉(zhuǎn)矩只有電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的1/4。如果在此時將電壓U加大到電動機(jī)額定電壓Ue,則電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一下子就從1/4跳到Mm,這樣的啟動過程是跳躍的、不平滑的,所以又叫作硬啟動,一般降壓啟動控制技術(shù)可靠性差,不穩(wěn)定,每次啟停都會造成對電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊,引發(fā)一系列的技術(shù)問題。例如:在這種控制方式下,水泵電動機(jī)在啟動時必須將其出口閥門關(guān)嚴(yán),在低負(fù)荷時才能啟動,否則會造成開關(guān)跳閘,影響電動機(jī)的正常啟動。
總體來說,傳統(tǒng)的啟動方式存在以下幾個問題:
(1)對電網(wǎng)的沖擊大,影響了電網(wǎng)供電質(zhì)量,對變壓器裕量要求較大;
(2)對機(jī)械設(shè)備沖擊大,降低設(shè)備使用壽命;
(3)Y—Δ啟動的切換時間一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定,對生產(chǎn)工藝要求穩(wěn)啟動的場合不宜采用。
軟啟動是使用調(diào)壓裝置在規(guī)定的啟動時間內(nèi),自動地將啟動電壓連續(xù)、平滑地上升,直到達(dá)到額定電壓。此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩就會平滑地增大,一直到轉(zhuǎn)矩為最大值Mm時為止,啟動過程結(jié)束。軟啟動可以使電動機(jī)啟停自如,減少空轉(zhuǎn),有節(jié)能作用,軟啟動器還具有下列優(yōu)點(diǎn):①減少沖擊力,延長設(shè)備壽命;②根據(jù)不同負(fù)載選用不同的啟動方式以提高加/減速特性;③保護(hù)功能全面;④提高可靠性;⑤通過修改參數(shù),匹配不同的負(fù)載對象;⑥智能化,可以與PLC等相互通訊。
2軟啟動器技術(shù)的分類
電動機(jī)的軟啟動技術(shù)有磁控軟啟動、SCR軟啟動和液阻軟啟動等幾種不同的方式,其中以SCR軟啟動應(yīng)用最為廣泛。其啟動類型有:
(1)不限流軟啟動,啟動時,使啟動電流以一定斜率不斷上升,直至啟動完畢,期間對啟動電流不加任何限制。這種啟動方式因?yàn)闆]有對啟動電流進(jìn)行限制,所以對電網(wǎng)沖擊較大,一般不使用,適應(yīng)重載啟動場合。
(2)斜坡恒流軟啟動。該啟動方式是在電機(jī)啟動的初始階段啟動電流逐漸增加,當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定,直至啟動完畢。在啟動過程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動時間短。這種啟動方式應(yīng)用得最多,尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的啟動。
(3)脈沖沖擊啟動。啟動一開始在極短的時間里,使晶閘管接近于全導(dǎo)通,然后恢復(fù)至較小導(dǎo)通角,進(jìn)行正常的恒流軟啟動。適用于啟動時靜摩擦力矩較大的場合。
(4)階躍啟動。階躍啟動方式是在開機(jī)時以最短時間使啟動電流迅速達(dá)到設(shè)定值,通過調(diào)節(jié)啟動電流的設(shè)定值,可以達(dá)到快速啟動的效果。
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