發(fā)布時(shí)間:2017-11-24
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發(fā)布人:高壓軟起動(dòng)區(qū)別
高壓軟啟動(dòng)器與低壓軟啟動(dòng)器基本原理一樣,但是
高壓軟啟動(dòng)器與低壓軟啟動(dòng)器相比,有些地方存在著其特殊性:
1、
高壓軟啟動(dòng)器在高壓環(huán)境下工作,各種
電氣元器件的絕緣性能一定要好,電子芯片的抗干擾能力要強(qiáng)。高壓軟
起動(dòng)器組成
電氣柜時(shí),電氣元器件的布局以及與高壓軟啟動(dòng)器與其它
電氣設(shè)備的連接也是非常重要的。
2、高壓軟啟動(dòng)器必須有一個(gè)高性能的控制核心,能對(duì)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)和快速地處理。因此這個(gè)控制核心一般采用高性能的DSP芯片,而不是低壓軟啟動(dòng)器的普通單片機(jī)芯。低壓軟啟動(dòng)器主回路由三組反并聯(lián)的晶閘管組成。而在高壓軟啟動(dòng)器中,由于單只高壓晶閘管的耐壓能力不夠,所以必須由多個(gè)高壓晶閘管串聯(lián)進(jìn)行分壓。但是每個(gè)晶閘管的性能參數(shù)沒(méi)有完全一致。晶閘管參數(shù)的不一致,會(huì)導(dǎo)致晶閘管開(kāi)通時(shí)間不一致,從而導(dǎo)致晶閘管的損壞。因此在晶閘管的選配上,必須保證每一相的晶閘管參數(shù)盡可能地一致,并且每一相晶閘管的RC
濾波電路的元件參數(shù)盡可能一致。
3、
高壓軟起動(dòng)器的工作環(huán)境容易受到各種電磁干擾,因此觸發(fā)信號(hào)的傳遞必須安全可靠。
高壓軟起動(dòng)器中,傳遞觸發(fā)信號(hào),一般采用光纖傳輸,能有效地避免各種電磁干擾。通過(guò)光纖傳遞信號(hào),也有兩種方式:一種多光纖方式,一種單光纖方式。多光纖方式即每塊觸發(fā)板有一路光纖;單光纖方式即每一相只有一路光纖,信號(hào)傳遞到一塊主觸發(fā)板,再由主觸發(fā)板傳遞到同一相的其他觸發(fā)板。由于各路光纖光電傳輸過(guò)程中損耗不盡一致,因此從觸發(fā)一致性上看,單光纖的方式比多光纖可靠。
4、高壓軟啟動(dòng)器對(duì)信號(hào)的檢測(cè)比低壓軟啟動(dòng)器要求更高。高壓
軟起動(dòng)器所在的環(huán)境存在著大量的電磁干擾,并且高壓軟啟動(dòng)器所用的真空
接觸器和真空
斷路器在其分?jǐn)嗪烷]合過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾。所以對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)不僅要進(jìn)行硬件濾波,也要進(jìn)行軟件濾波,去掉干擾信號(hào)。
5、軟啟動(dòng)器在完成啟動(dòng)過(guò)程后,要切換到旁路運(yùn)行狀態(tài),如何平滑地切換到運(yùn)行狀態(tài),這也是軟啟動(dòng)器的一個(gè)難點(diǎn),如何選準(zhǔn)旁路點(diǎn)非常重要。旁路點(diǎn)早了,電流沖擊非常大,即使在低壓條件下,也會(huì)造成三相電源中斷路器跳閘,甚至?xí)p壞斷路器。高壓條件下危害更大。旁路點(diǎn)遲了,
電機(jī)抖動(dòng)得厲害,影響負(fù)載正常工作。因此,旁路信號(hào)的硬件檢測(cè)電路必須非常精確,并且程序處理也要恰到好處。
原則上,
籠型異步電動(dòng)機(jī)凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場(chǎng)合都可適用。
目前的應(yīng)用范圍是交流380V(也可660V/1140V),電機(jī)功率從幾千瓦到800kW。
軟起動(dòng)器特別適用于各種泵類(lèi)負(fù)載或風(fēng)機(jī)類(lèi)負(fù)載,需要軟起動(dòng)與軟停車(chē)的場(chǎng)合。
同樣對(duì)于變負(fù)載工況、電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行,只有短時(shí)或瞬間處于重載場(chǎng)合,應(yīng)用軟起動(dòng)器(不帶旁路接觸器)則具有輕載節(jié)能的效果。
電機(jī)軟啟動(dòng)器一般以大功率雙向晶閘管構(gòu)成三相交流調(diào)壓電路,以微處理器及信號(hào)采集、保護(hù)環(huán)節(jié)構(gòu)成
控制器,通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角,調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)觸點(diǎn)降壓軟啟動(dòng)、軟停車(chē)和空載、輕載的節(jié)能及保護(hù)功能。為此,通過(guò)對(duì)軟啟動(dòng)方式與傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式進(jìn)行比較,來(lái)分析軟啟動(dòng)器的特性。
軟啟動(dòng)和一般降壓?jiǎn)?dòng)的區(qū)別。
在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),降低加到電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓可以減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。一般降壓?jiǎn)?dòng)是指電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中加在電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓變化是瞬間突變的,主要有“Y—△”降壓?jiǎn)?dòng)和自藕
變壓器降壓?jiǎn)?dòng)等;而軟啟動(dòng)是使用調(diào)壓裝置在規(guī)定的啟動(dòng)時(shí)間內(nèi),自動(dòng)地將啟動(dòng)電壓連續(xù)、平滑地上升,直到達(dá)到額定電壓。
若采用一般降壓?jiǎn)?dòng),則啟動(dòng)過(guò)程是跳躍的、不平滑的,所以又叫作硬啟動(dòng),對(duì)生產(chǎn)工藝要求穩(wěn)啟動(dòng)的場(chǎng)合不宜采用。而軟啟動(dòng)從初始電壓開(kāi)始電壓連續(xù)平穩(wěn)地增大,在啟動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是平滑的而不是跳躍的,啟動(dòng)過(guò)程是平穩(wěn)的,所以叫軟啟動(dòng)。
軟啟動(dòng)器
工作原理是當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),由電子電路控制晶閘管的導(dǎo)通角使電機(jī)的端電壓以設(shè)定的速度逐漸升高,一直升到全電壓,使電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊啟動(dòng)到控制電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)的過(guò)程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成并達(dá)到額定電壓時(shí),使三相旁路接觸器閉合,電動(dòng)機(jī)直接投入
電網(wǎng)運(yùn)行。
如果是輕載,則在正常運(yùn)行時(shí),也保持所需的較低端電壓,使電機(jī)的功率因數(shù)升高,效率增大。在電機(jī)停機(jī)時(shí),也通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通角,使電機(jī)端電壓慢慢降低至0,從而實(shí)現(xiàn)軟停機(jī)。
軟啟動(dòng)的特性
(1) 啟動(dòng)電流以一定的斜率上升至設(shè)定值,對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊。
(2) 啟動(dòng)過(guò)程中引入電流負(fù)反饋,啟動(dòng)電流上升至設(shè)定值后,使電機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)。
(3) 不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響。由于軟啟動(dòng)以電流為設(shè)定值,電網(wǎng)電壓上下波動(dòng)時(shí),通過(guò)增減晶閘管的導(dǎo)通角,調(diào)節(jié)電機(jī)的端電壓,仍可維持啟動(dòng)電流恒值,保證電機(jī)正常啟動(dòng)。
(4) 針對(duì)不同負(fù)載對(duì)電機(jī)的要求,可以無(wú)級(jí)調(diào)整啟動(dòng)電流設(shè)定值,改變電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)最佳啟動(dòng)時(shí)間控制。
電機(jī)各種啟動(dòng)方式的對(duì)比。
因異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、維修方便、運(yùn)行效率較高及工作特性好等優(yōu)點(diǎn),在電力拖動(dòng)平臺(tái)上
廣泛使用。但是,它有啟動(dòng)電流大的缺點(diǎn)(一般啟動(dòng)電流為額定電流的4~7 倍,部分國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量高達(dá)額定電流的8~12 倍)。過(guò)大的啟動(dòng)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)本身和電網(wǎng)以及其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行會(huì)造成不利影響,會(huì)在電動(dòng)機(jī)軸上產(chǎn)生瞬時(shí)的過(guò)大轉(zhuǎn)矩(可達(dá)電機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)矩的1.6~2.0 倍),扭曲電機(jī)軸、破壞鍵槽、損壞和軸聯(lián)接的其他設(shè)備,使電機(jī)發(fā)熱影響其壽命,供電線路電壓損失增大,可能使并聯(lián)于同一供電線路上的其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行遭到破壞。
國(guó)家有關(guān)部門(mén)早有明確規(guī)定,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)電壓降不能超過(guò)15%。對(duì)于容量較大的電動(dòng)機(jī),應(yīng)采取措施降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。通常異步電動(dòng)機(jī)總是在全電壓下運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)從空載到滿(mǎn)載,磁場(chǎng)幾乎不變。因此,磁化電流在所有負(fù)載下近似地相同。
通過(guò)比較異步電動(dòng)機(jī)的各種啟動(dòng)方式:當(dāng)電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)時(shí),對(duì)電網(wǎng)的沖擊最大,沖擊時(shí)間也最長(zhǎng);而通常使用的降壓?jiǎn)?dòng)也就是硬啟動(dòng),對(duì)電網(wǎng)的沖擊雖比較小,但是由于涉及到一個(gè)線圈電壓切換過(guò)程,所以出現(xiàn)二次沖擊的不利環(huán)節(jié);軟啟動(dòng)由于在啟動(dòng)前設(shè)定了一個(gè)不對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響的啟動(dòng)電流,電流是緩慢增大至設(shè)定電流,故無(wú)沖擊電流,對(duì)電網(wǎng)的影響最小,并且能消除啟動(dòng)
力矩的沖擊。
運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器,控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角,使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上上升,直至起動(dòng)結(jié)束,賦予電機(jī)全電壓,即為軟起動(dòng)。根據(jù)不同行業(yè)的需求不同,對(duì)軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)方式也有不同的要求,一般有以下幾種方式:
1、斜坡升壓軟起動(dòng)
這種起動(dòng)方式最簡(jiǎn)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(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是,由于不限流,在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中,有時(shí)要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對(duì)電網(wǎng)影響較大,實(shí)際很少應(yīng)用。
2、階躍起動(dòng)
開(kāi)機(jī),即以最短時(shí)間,使起動(dòng)電流迅速達(dá)到設(shè)定值,即為階躍起動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)起動(dòng)電流設(shè)定值,可以達(dá)到快速起動(dòng)效果。
3、斜坡恒流軟起動(dòng)
這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段起動(dòng)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,直至起動(dòng)完畢。該起動(dòng)方式是應(yīng)用最多的起動(dòng)方式,尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的起動(dòng)。
4、脈沖沖擊起動(dòng)
在起動(dòng)開(kāi)始階段,讓晶閘管在極短時(shí)間內(nèi),以較大電流導(dǎo)通一段時(shí)間后回落,再按原設(shè)定值線性上升,連入恒流起動(dòng)。該起動(dòng)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(dòng)場(chǎng)合。
5、電壓雙斜坡起動(dòng)
在起動(dòng)過(guò)程中,電機(jī)的輸出力矩隨電壓增加,在起動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的起動(dòng)電壓Us,Us根據(jù)負(fù)載可調(diào),將Us調(diào)到大于負(fù)載靜磨擦力矩,當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓Ur時(shí),電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動(dòng)器在起動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)達(dá)速電壓,當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),使輸出電壓達(dá)到額定電壓。
6、限流起動(dòng)
限流起動(dòng)就是電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中限制其起動(dòng)電流不超過(guò)某一設(shè)定值的軟起動(dòng)方式。輸出電壓從零開(kāi)始迅速增長(zhǎng),直到輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im,然后保持輸出電流I這種起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小,且可按需要調(diào)整。