三相异步电动机的软启动装置
软启动方式
软起动的起动方式软起动器的功能主要是实现软起动和软停车,而软停车相当于是软起动的逆过程。
三相异步电动机软起动器拥有多种起动模式,可以满足不同的起动要求。
下面详细介绍:(1)限流起动限流起动就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值Im 的软起动方式,起动波形如图2-8所示。
主要用于轻载起动的降压起动,其输出电压从零开始迅速增长,直到其输出电流达到预先设定的电流限值Im,然后保持输出电流不大于该值的条件下逐渐升高电压,直到额定电压。
这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整起动电流的限定值Im。
其缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间,损失起动转矩,起动时间相对较长。
该方法应用较多,适用于风机,泵类负载。
图2-8 限流启动波形(2)电压斜坡起动输出电压由小到大斜坡线性上升,将传统的有级降压起动变为无级,主要用在重载起动。
它的缺点是起动转矩小,且转矩特性呈抛物线型上升对起动不利,起动时间长,对电动机不利。
改进的方法是采用双斜坡起动,如图2-9所示。
输出电压先迅速升至U(U,为电动机起动所需的最小转矩所对应的电压值),然后按设定的斜率逐渐升高电压。
直至达到额定电压,初始电压和电压上升率可根据负载特性调整。
在加速斜坡时同期闻,电动机电压逐渐增加,加速斜坡时间在一定时间范围内可调整,加速斜坡时间一般在2~60秒之间。
这种起动方式的特点是起动电流相对较大,但起动时间相对较短,适用于重载起动的电动机。
图2-9 电压斜坡启动波形(3)转矩控制起动主要用于重载起动,如图2-10所示。
它是按照电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压。
其优点是起动平滑、柔性好、对拖动系统有利,同时减少对电网的冲击,使最优的重载起动方式。
其缺点就是起动时间较长。
图2-10 转矩控制启动波形(4)转矩加突跳控制起动转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样,也是用在重载起动的场合。
所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩,克服拖动系统的静转矩,然后转矩平滑上升,可缩短起动时间。
大功率电动机软启动器的原理与应用梁盼
大功率电动机软启动器的原理与应用梁盼发布时间:2023-06-30T03:11:07.865Z 来源:《当代电力文化》2023年8期作者:梁盼[导读] 大功率设备应用广泛。
在生产过程中,电机要经常启动、停止,其启动性能对生产有很大的影响,这是因为大功率电机,其强大的启动电流会造成较大的线路压降,造成电网电压降低,不仅影响其他电气设备的正常工作,而且对电力变压器也会产生较大的影响,所以,选择合理的启动方式受到相关技术人员的高度重视。
软启动器是三相异步电动机的软启动控制装置。
广泛应用于工控行业。
本文主要论述了软起动器的工作原理及其在电力领域的应用。
南阳金冠智能开关有限公司河南南阳 473000摘要:大功率设备应用广泛。
在生产过程中,电机要经常启动、停止,其启动性能对生产有很大的影响,这是因为大功率电机,其强大的启动电流会造成较大的线路压降,造成电网电压降低,不仅影响其他电气设备的正常工作,而且对电力变压器也会产生较大的影响,所以,选择合理的启动方式受到相关技术人员的高度重视。
软启动器是三相异步电动机的软启动控制装置。
广泛应用于工控行业。
本文主要论述了软起动器的工作原理及其在电力领域的应用。
关键词:软启动器;工作原理;电气应用;维护引言随着现代工业的发展,软起动器被广泛应用于工业控制行业,这种控制器是一种软起动装置,它是基于三相异步电动机来运行的。
其工作原理在电气应用领域的实际操作与变频器所起的作用类似,即其应用设计是基于可控硅和电子器件的使用,并在此基础上控制电机的电压,从而使电机的启动和使用安全性得以保证。
一、启动器装置的工作原理在实际工控机械系统应用中,软启动器中的软启动装置的工作应用原理与电气设备中的频率转换器的相关应用原理十分相似,在实际应用中通过对软启动装置内部的晶闸管导通角装置部分进行控制,从而实现对电动机中的输入电压的升降情况进行控制,以使电动机中的电压在电动机启动过程中处于安全电压范围,或者将软启动装置机械设备中的电应力控制在最小,保证机械设备中的电机进行安全平稳的启动。
软启动器的工作原理分析
(1)无冲击电流。软起动器在起动电机时,通过 逐渐增大晶闸管导通角,使电机起动电流从零线 性上升至设定值。
(2)恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制, 使电机在起动过程中保持恒流,确保电机平稳起 动。
(3)根据负载情况及电网继电保护特性选择,可 自由地无级调整至最佳的起动电流。
6、软起动器在起动时报故障,软起动器不工作,电机 没有反应。故障原因可能为: a-电机缺相(检查电机和外围电路) b-软起动器内主元件可控硅短路(检查电机以及电网电 压是否有异常。和厂家联系更换可控硅) c-滤波板击穿短路(更换滤波板即可) d-控制板问题更换控制板
◆ 软起动器过热保护: 温度升至80℃士5℃时保护动作,动作时间 <0.1 秒;当温度降至55℃时(最低),过热保护解除。 ◆ 输入缺相保护:滞后时间: <3秒
◆ 输出缺相保护:滞后时间: < 3秒 ◆ 三相不平衡保护:滞后时间: < 3秒,以各相电流偏差 大 于 50%士10%为基准 ◆ 起动过流保护:起动时持续大于电机额定工作电流5倍 时保护动作。
2、起动报缺相故障,软起动器故障灯亮,电机没反应。 出现故障的原因可能是: a-起动方式采用带电方式时,操作顺序有误(正确操作顺 序应为先送主电源,后送控制电源)。 b-电源缺相或者三相电末上,软起动器保护动作(检查电 源) c-软起动器的输出端未接负载(输出端接上负载后软起动 器才能正常工作) d-控制板有问题更换控制板
在工程中最常用的就是三相异步电机,由于 其电机启动特性,这些电动机直接连接供电系统 启动(硬启动),将会产生高达电机额定电流5 -7 倍的浪涌(冲击)电流,使得供电系统和串 联的开关设备过载。另一方面,直接启动,也会 产生较高的峰值转矩,这种冲击不但会对驱动电 动机产生冲击,而且也会使用机械装置受损;还 会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作。 鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生解决了这 个问题。它既能改变电动机的起动特性保护拖动 系统,更能保证电动机可靠起动,又能降低起动 冲击 ,因此随着电力电子技术的快速发展,智能 型软起动器将会得到更广泛的应用。
三相异步电机软启动设计
电压全压启动时 , 启 动电流很大 , 约为额定 电流 的 5 ~7 倍, 会对 电网造成 冲击 , 影 响其 它设备 运行 。启 动转 矩约为 额 定转矩 的两倍 _ 】 ] 。加剧机 械结 构磨损 , 甚 至损 坏设备 。特 别是大功率 的三相异步 电机影 响尤其 明显 。为 了解决 电机 启动时产生 的大 电流 , 需要 对 电机进行 软启 动来 降低启 动
1 引言
三相异步 电动机 以其低成 本 、 高可 靠性 和易维 护等 特
点, 被 广 泛应 用 于 各 工 业 领 域 , 但 是 三 相 异 步 电 动 机 在 额 定
电压 电路 的触 发 脉 冲 角 , 因此 改 变 触 发 角 的变 化 规 律 , 可 以
改 变电动机 的启 动方式 , 使 电动机具有 不 同启动 特性 以适 应不 同的工 况要 求。
电机 。
2 软ห้องสมุดไป่ตู้动原理
软启动器实际上是个调压器 , 启动电机时 , 改变输出的电 压 。目前, 市场上常见 的软启动器主要是 电子式、 磁控式 和 自 动液体电阻式等类型, 其中电子式以晶闸管调压式居多l _ 2 ] 。
晶 闸管 式 软 启 动 器 主 回 路 由 三 对 反 并 联 晶 闸 管 组 成 ,
2 )限流启 动 : 电机在启动过程 中限制其启 动 电流不 超
过设定值的软启动 方式 。在 方式 1 ) 的基 础上 增加 电流 限
制环节 , 当电流要超过 限定值时 , 软启动器限制 电压使其 不 再爬 升 , 直至 电机转速上升 , 启 动电流下降时再继续提 升电 压 。这 种启 动方 式的优点是启 动电流小 , 且可 按需要调整 , 对 电网影响小 。缺点是在启动时难 以知道启动压 降。损 失 启 动力 矩 , 对 电机不利_ 4 ] 。 3 )转矩控制启动 : 用 在重 载启 动 , 它是将 电动机 的启 动转矩由小到大线性上 升 , 它 的优 点是 启动平 滑 , 柔性好 。 对拖动系统有更 好的保护 , 它 的 目的是保护拖 动系统 , 延 长 拖动系统的使 用 寿命 。同时 降低 电机 启动 时对 电网 的冲
SCR软启动技术的原理 - 软启动器
SCR软启动技术的原理 - 软启动器软启动器结合了电力电子技术、自动控制技术和单片机技术,是专为三相异步电动机设计的一种全数字智能化启动设备。
其基本原理是通过对功率器件即可控硅的控制而实现对电动机的启动和停止控制,采用电压斜率的工作原理,控制输出给电动机的电压从可整定的初始值经过可整定的斜率时间上升到供电全压。
因此降低了对电动机电源的容量要求,并减少对供电电网的影响和机械传动的冲击。
软启动器采用三相反向并联的晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。
这种电路类似三相全控桥式整流电路,通过内部的单片机调整改变触发脉冲的触发时间来改变触发角的大小,进而调节加到定子绕组上的端电压。
异步电机启动性能主要有两个指标:启动电流倍数和启动转矩倍数,软启动器在启动时通过改变加在电机上的电源电压,以减小启动电流、启动转矩。
电动机传统启动方式有自耦减压、Y/△减压等方式,其共同特点是控制线路简单,启动转矩不可调并有二次冲击电流,对负载有冲击转矩。
软启动可标准电机硬启动电流的50%,是高效电动机硬启动电流的20%。
软启动的限流特性可有效限制浪涌电流,避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击,有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作;对频繁启停的电动机,可有效控制电动机的温升,延长电动机的寿命。
目前应用较为广泛、工程中常见软启动器是晶闸管(SCR)软启动。
SCR软启动原理:在三相电源与电机间串入三相联晶闸管,利用SCR移相控制原理,改变其触发角,启动时电机端电压随SCR的导通角从零逐渐上升,就可调节输出电压,电机转速逐渐增大,直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程;软起动器的输出是一个平稳的升压过程(且可具有限流功能),直到SCR全导通,电机在额定电压下工作;此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染,延长SCR寿命),电机进入稳定运行状态;停车时先切断旁路接触器,然后由软启动器内SCR导通角由大逐渐减小,使三相供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,停车过程完成。
软启动器的工作原理分析
软启动原理:
在三相电源与电机间串入三相并联晶闸管,利用晶闸 管的移相控制原理,改变晶闸管的触发角,启动时电 机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升,电动机逐 渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压 的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免 启动过流跳闸。待电机达到额定转数时,启动过程结 束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶 闸管,为电动机正常运转提供额定电压。此外软启动 器还可以实现软停车,停车时先切断旁路接触器,然 后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小,使三相 供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,停 车过程完成。
等故障。
软起动时起动电流大幅度降低,以上影响可完全免除。
⒊ 伤害电机绝缘,降低电机寿命
①大电流产生的热量反复作用于导线外绝缘,使绝缘 加速老化、寿命降低。
②大电流产生的机械力使导线相互摩擦,降低绝缘寿 命。
③高压开关合闸时触头的抖动现象会在电机定子绕组 上
产生操作过电压,有时会达到外加电压的5倍以上,这 样 , 高的过电压会对电机绝缘造成极大伤害。
(3)转矩控制起动。它是将电动机的起动转矩由小 到大线性上升,它的优点是起动平滑,柔性好,对 拖动系统有更好的保护,它的目的是保护拖动系统, 延长拖动系统的使用寿命。同时降低电机起动时对 电网的冲击,是最优的重载起动方式,它的缺点是 起动时间较长。
软启动典型控制图
软启动器接线图
软启动的特点:
(1)无冲击电流。软起动器在起动电机时,通过 逐渐增大晶闸管导通角,使电机起动电流从零线 性上升至设定值。
(2)恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制, 使电机在起动过程中保持恒流,确保电机平稳起 动。
先进的大功率三相异步电机软起动装置
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1 大功率软 启动装置 主 回路
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大功率三相异步电机 的起 动对 电网的冲击仍 然很大. 种 新型的大功率鼠笼式三相异步电机软启 一 动控制装置,具有 “ 无级”起动、起 动电压低,起动电流小、对电嘲冲击 小等优点 . 关键词 ;大功率;异步电机;欺起动装 盟 中圈分类号l M3 3. 文献标识码 lA 文章编号l 0 58 5 (0 6 0 .0 1 3 T 4 2 10 . 4 20 ) 604 . 3 0
水 . 种 新 J 人 功 率 牛 的 H鼠掩 』 步 I 软 { 歼 U机 础 控 制 技 能 使 l 按 u机 动 、按 桀 斜 毕 、滑 升 f 的 } 起 r 岛 乜墟
鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点
鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点一、前言随着国民经济的飞速发展,科学技术的日新月异,钻井设备的更新与发展,对电气配套设备的技术要求也越来越高。
软启动控制系统得到了广泛的应用。
如:水站配电柜、高低压移动变电站、无人值守泵站、无人值守供热站、各种遥控调度系统、生产作业自动化等等。
这正是国家实现科学技术现代化的重要标志,也是每一个技术人员肩负的重要责任。
软启动技术的应用,给我们提出了很多要求。
如电网的波动性,执行机构的智能配套等,都要求越来越严格。
作为重要驱动执行机构的电动机来说,它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。
既要为智能控制打下良好基础,又要降低电动机起动时对电网的冲击。
所以,不得不在电动机的起动设备上做工作。
鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生给技术人员解决了这个问题。
它既能改变电动机的起动特性保护拖动系统,更能保证电动机可靠起动,又能降低起动冲击,而且配有计算机通讯接口实现智能控制。
二、电动机起动方式的选择传统启动装置与软启动装置的优缺点:电动机传统启动方式有自耦减压、Y/△减压、延边△减压及串电抗器减压(磁控式),其共同特点是控制线路简单,启动转矩不可调并有二次冲击电流,对负载有冲击转矩。
如电网电压下降可能会造成堵转。
上述方式在停机时均为瞬间动作,如无机械缓冲装置会对相关设备造成损坏。
软启动装置有下特点:1)降低电机启动电流和配电容量,避免增容投资。
2)降低启动机械应力,延长电机及相关设备的寿命。
3)启动参数可视负载调整,以达到最佳启动效果。
4)多种启动模式及保护功能,易于改善工艺、保护设备。
5)备有外控端子,可方便实现异地控制或自动控制。
6)全数字开放式操作显示键盘,操作灵活简便。
7)高度集成的Intel微处理器控制系统,性能可靠。
8)大电流无触点交流开关无级调压,调压范围宽、过载能力强。
9)产品可用作频繁或不频繁启动。
有关研究资料报道,绝大部分故障都是在启动过程中出现的,软启动的出现,避免了以上传统启动的缺点。
软启动器工作原理及应用详解
导读软启动是指电机的电压由零慢慢提升到额定电压,这样电机在启动过程中的启动电流,就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。
并且可根据需要调节启动电流的大小。
电机启动的全过程都不存在冲击转矩,而是平滑的启动运行。
本期专题将对软启动器的工作原理和应用进行全面解析。
软启动的必然性在工程中最常用的就是三相异步电机,由于其电机启动特性,这些电动机直接连接供电系统启动(硬启动),将会产生高达电机额定电流5~7倍的浪涌(冲击)电流,使得供电系统和串联的开关设备过载。
另一方面,直接启动也会产生较高的峰值转矩。
这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击,而且也会使机械装置受损,还会影响接在同一电网上的其他电气设备正常工作。
鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生解决了这个问题。
它既能改变电动机的启动特性保护拖动系统,更能保证电动机可靠启动,又能降低启动冲击。
因此,随着电力电子技术的快速发展,智能型软启动器将会得到更广泛的应用。
软启动器的工作原理软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。
这种电路如三相全控桥式整流电路。
使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。
待电机达到额定转速时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。
软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转速逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。
▲软启动器的典型控制图▲软启动器接线图直接启动的危害性(1)引起电网电压波动交流电动机在全压直接起动时,起动电流会达到额定电流的4~7倍,当电机的容量相对较大时,该起动电流会引起电网电压的急剧下降,影响同电网其它设备的正常运行。
浅谈三相异步电动机软启动方法
浅谈三相异步电动机软启动方法作者:张益惠来源:《中国科技博览》2013年第28期中图分类号:P752 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)28―0380―01由于三相异步电动机的结构简单、控制维护方便、性能稳定和效率高等优点而被广泛地应用于各种动力设备的拖动中。
因其直接起动时产生的冲击电流对电网及其负载造成冲击,同时由于起动应力较大,使负载设备的使用寿命降低,因此常采用降压起动方式来减少影响。
但传统的降压方式,如星三角起动、自耦降压起动等,要么起动力矩小,要么维修成本高等,都不尽人意。
随着电子技术的发展,使用软启动器可以无冲击而平滑地起动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数达到最佳的起停状态。
一、软启动的定义软启动顾名思义,就是不直接启动,而是慢慢的启动。
电机在启动过程中的启动电流,可根据需要调整大小的启动电流。
电机在启动过程中都不存在冲击转矩,而是平滑的启动运行。
而软启动器是集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能的电机控制装置,国外称为Soft Starter。
二、三相异步电动机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统降压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
直接起动直接起动,也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备,将全部电源电压直接加到异步电机的定子绕组,使电机在额定电压下起动。
一般情况下,直接起动时起动电流为额定电流的3~8倍,起动转矩为额定转矩的1~2倍。
过大的起动电流会造成电动机的发热,缩短电动机的使用寿命。
传统降压启动降压起动时在起动时先降低定子绕组上的电压,待起动后,再把电压恢复到额定值。
降压起动虽然可以减小起动电流,但是同时起动转矩也会减小。
降压起动的具体方法很多,这里介绍以下三种降压起动方法:(1)定子串接电阻或电抗起动定子绕组串电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由于三相异步电机的等效电路可知:起动电流正比于定子绕组电压,因而定子绕组串电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
三相异步电动机软启动方式
三相异步电动机的软启动方式摘要:本文介绍三相异步电动机的传统启动方式和新型无触点恒流启动方式,通过对“硬启动”和“软启动”的性能优劣分析对比,阐述新启动技术的各种优越性。
电动机软启动器以其控制方式灵活简便,对供电系统和电气设备冲击小且控制元件不易损坏以及维护方便等诸多优点正逐步取代传统的启动方式。
关键词:硬启动软启动电气原理图在众多生产领域中,由于三相异步电动机具有结构简单、运行可靠、维修简便、价格适宜等特点,在电力拖动机械中有 90% 以上是由三相异步电动机驱动的。
按常规惯例,对较大容量的三相异步电动机的启动,一般均采用星—角启动、电抗器启动或者是自耦减压启动。
这几种启动方式由于技术比较成熟,所以目前在工农业生产中仍然在大范围的应用。
但是不管采用什么方式启动,由于三相异步电动机的启动电流瞬时会形成一个很高的冲击电流,(直接启动电流值是电动机额定电流的 4 ~ 8 倍) 这给供电设备或电网中的电源电压在一定范围内形成短暂的降压现象,而且电动机的容量愈大,造成这种现象也就愈严重。
同时由于是硬性启动也会给供电系统和电气设备造成一定的伤害。
中大功率的三相异步电动机启动问题由来已久,电气技术人员一直在试图找出一种能够彻底解决问题的办法。
随着科学技术的飞速发展和计算机控制技术的日趋成熟,近年来一种以计算机为核心,采用双向可控硅为主控回路的智能化新型控制器“电动机软启动器”已经在工业生产领域中崭露头角 ,它以控制方式灵活简便,对供电系统和电气设备冲击小且控制元件不易损坏以及维护方便等诸多优点正逐步取代传统的控制装置。
1电动机软启动的工作原理1.1工作原理三相异步电动机软启动装置又称无触点恒流启动,它在电动机与输入电源之间串接一组大功率的双向可控硅,由控制电路采用电子智能化控制改变可控硅的导通角,使电动机电压平稳增加,并将电动机的启动电流控制在电动机额定电流值的 1 ~ 2.5 倍之间,并连续可调,这样就会减轻冲击电流对电动机及供电设备或者电网的损害,改善了供电系统的稳定性。
软启动器原理和介绍
软启动器专题1 、什么是软启动器软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。
它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管交流调压器。
改变晶闸管的触发角,就可调节晶闸管调压电路的输出电压。
在整个起动过程中,软起动器的输出是一个平滑的升压过程(且可具有限流功能),直到晶闸管全导通,电机在额定电压下工作。
运用不同的方法,控制三相反并联闸管的导通角,可以使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能。
软启动的外形:2、为什么要使用软启动器现在传动工程中最长用的就是三相异步电动机。
在许多场合,由于其启动特性,这些电机不可以直接连接电源系统。
如果直接在线启动,将会产生电动机额定电流6倍的浪涌电流,该电流可以使供电系统和串联开关设备过载。
如果直接启动,也会产生较高的峰值转矩,这种冲击不但对驱动电机有冲击,而且也会使机械装置受载。
例如,辅助动力传动部件。
为了降低启动电流,应使用启动辅助装置,如启动用电抗器或自耦变压器。
但是该方法只可以逐步降低电压,而软启动器通过平滑的升高端子电压,可以实现无冲击启动。
可以最佳的保护电源系统以及电动机。
同时软启动器可以实现软停车,它的过程和启动过程相反,晶闸管在得到停机指令后,从全导通逐渐地减小导通角,经过一定时间过渡到全关闭的过程。
停车的时间根据实际需要可在0 ~ 120s调整。
电机停机时,传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。
但有许多应用场合,不允许电机瞬间关机。
例如:高层建筑、大楼的水泵系统,如果瞬间停机,会产生巨大的“水锤”效应,使管道,甚至水泵遭到损坏。
为减少和防止“水锤”效应,需要电机逐渐停机,即软停车,采用软起动器能满足这一要求。
在泵站中,应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏,减少维修费用和维修工作量。
3、软启动器工作原理和主接线图软启动器的工作原理:控制其内部晶闸管的导通角,使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升,直至起动结束,赋予电机全电压,即为软起动,在软起动过程中,电机起动转矩逐渐增加,转速也逐渐增加。
软启动器知识高频考点
软启动器知识高频考点1、软启动器是基于单片机控制技术,通过内部的专用优化控制软件,动态调整三相交流异步电动机运行过程中的电压和电流。
2、软启动器是集电动机软启动、轻载节能及多种保护功能于一体的新型电动机控制装置,适用于各种泵类负载或风机类负载需要软启动与软停车的场合。
鼠笼式异步电动机用于不需要调速的各种场合时,都可使用软启动器。
3、软启动器在轻载时通过降低电动机端电压提高功率因数,减少电动机的铜损、铁损,达到轻载节能的目的;在负载重时,则提高电动机端电压,确保电动机正常运行。
4、在电动机定子回路中,通过串入具有限流作用的电力电子器件实现软启动。
按限流器件的不同,软启动可分为液阻软启动、磁控软启动和晶闸管软启动。
液阻软启动应用广泛,因为液阻的阻值便于控制,热阻的热容量大且成本低。
晶闸管软启动的缺点是价格高,高次谐波较为严重。
5、电动机电子软启动器是一种降压启动器,是继Y-△启动器、自耦降压启动器、磁控式软启动器之后目前最先进、最流行的启动器。
它一般采用16位单片机进行智能化控制,既能保证电动机在负载要求的启动特性下平滑启动,又能降低对电网的冲击,同时还能直接与计算机实现网络通信控制。
6、软启动与传统降压启动方式的区别是:无冲击电流,有软停车功能,启动参数可调。
7、晶闸管软启动器的核心部件是晶闸管。
在晶闸管两侧装设了旁路接触器,保证晶闸管仅在电动机启动和停止时工作,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,同时还可以避免电动机运行时软启动器产生的谐波污染。
8、安装WJR系列软启动单元对场所的要求有:环境湿度在5%~95%以内,无冷凝或滴水,环境温度在-30~+40℃以内,污染等级不超过Ⅲ级,安装面与垂直面的倾斜度不超过±5°。
9、软启动器启动、停止、公共端信号输入端子通常采用三线控制。
软启动器接电动机的一侧不能接补偿电容器。
软启动器内的旁路接触器必须与软启动单元并联使用,并保持相序一致。
电动机软启动器应用基础知识,,软起动器,软启动器原理与应用
电动机软启动器应用基础知识,,软起动器,软启动器原理与应用三相异步电动机在起动或停止过程中,还存在着以下问题:全压启动时的冲击转矩对拖动系统的冲击,起动电流对电网的冲击,在停机时如果系统突然失去转矩,靠系统的摩擦转矩克服系统的惯性滑行停车,也给拖动系统带来问题,比如水泵的水锤现象。
传统的电动机起动方法是用星-三角起动和自藕降压起动,存在起动电流大和二次电流冲击,无法解决水泵的水锤现象。
中源FR1000系列通用型软启动器应用现代控制原理,采用模块化结构设计,进口晶闸管模块,双CPU控制,体积小;在采用高品质进口材料和元器件的基础上应用先进的SMT贴片生产工艺制造而成,它是集数字技术,计算机技术,现代自控技术于一体的高科技产品,具有高性能,高品质,小体积,操作方便等特点,可广泛应用于各行业的三相交流电动机的限流起动和保护。
中源FR1000系列软启动器适用于三相AC380V/50HZ;11-315KW各种负载的鼠笼型异步电动机。
起动方式:限流型;降低起动电压,限制起动电流,键盘设定,任意调整。
电压斜坡型;对电机提供平滑渐进的斜坡起动过程1-600秒,减少起动电流对电网的冲击。
突跳软起动;停车方式:自由停车;软停车;控制方式:输入无源开关信号;或实现键盘控制,端子控制和计算机远程控制;或加装遥控装置,远程控制。
系统控制功能:智能化--内置负载智能化起动程序,监控拖动系统运行状况;内设标准通讯接口RS485,可实现上位机计算机,PLC,DCS控制;具有LED显示,可利用控制键盘实现人机对话,设置各种参数和编程。
具备键盘控制和端子远方控制切换功能;延时继电器起动功能;故障输出继电器功能,系统出现故障此继电器动作,故障停机自复位可编程。
自控旁路接触器输出继电器,当起动过程完成,此继电器动作;延时起动功能;可设定0-600秒延时起动;实现1台软启动器拖动多台电动机,降低用户成本;(加压泵1用1备;控制电机正反转;消防泵2用1备;生活泵1用1备,消防泵1用1备;2用1备等)系统保护功能:过流保护,过负荷保护,缺相保护,过热保护;系统管理功能:内置标准RS485接口,实现通讯和微机管理;良好可靠性设计:日本三社功率模块SCR可靠系数大于3倍;保护电路齐全;故障率千分之六之内;维护功能:故障诊断,记忆功能;故障显示与继电器接点输出;模块化设计,根据记忆的故障现象快速排除故障。
三相异步电动机软起动工作原理
三相异步电动机软起动工作原理
三相异步电动机软起动是指在电动机启动的过程中,采用一定的控制方式,使电压、电流等参数在一段时间内逐步升高,从而使电动机在起动时不会产生冲击电流和转矩,达到缓慢启动的效果。
其工作原理主要是通过控制器控制电源输出的电压和电流,通过逐级升高的方式对电动机进行供电,使得电动机启动过程中的电流和转矩逐渐升高,达到平稳启动的目的。
通过软起动,不仅可以保护电动机,延长其使用寿命,还可以节约能源、减少对电网的冲击和干扰。
软启动器在三相异步电动机中的应用
【 关键词 】 软启 动器;三相 交流异步 电动机 ;起动
前 言
电动机的起动过程是指 电动机连接到 电网后 ,从静止状态到稳 定运行状态的过程 。这个起动过程非常短暂 ,通常只有几分之 一秒 到几秒 。要想衡量一 台电动机起动性能 的好坏 ,主要看 能否达 到以 下性能要求 :( 1 )起动转矩 T 当电动机拖动 负载时 ,其起动 转矩 要大于负载转矩并且起动转矩越大越好 ,这样 能保证起动过程 很快 结 束 。( 2 )起 动 电流 I , t :在 满 足 起 动 转 矩 要 求 的前 提 下 ,起 动 电流 越小越好 。如果起动 电流过大 ,对 电网来说,会 使线 路压降增大, 特 别 是 电源 容量 较 小 时 , 造 成 电 压 显 著 下 降 而 影 响 接 在 同一 电源 上 的其他 负载 的正常运 转。( 3 )起动平滑,即要求起动时加速平滑 , 以减 小对 生产机械 的冲击 。 软起动器实现 了电机起动过程 中的无冲击及平滑 的起动 。软起 动器能够改变 电机的起动特性 ,降低起动冲击 电流 ,保证 电机 可靠 起动。下面介绍一下软启动器在三相异步电动机 中的应用 。 1软起 动器 的起动原 理 软起动器 由 6个大功率晶闸管两两反向并联组成 , 串接于交流 异步 电动机 的三相供 电线路 之上,作为开关元件。当 电机起动时 ,
由电子 电路输 出晶闸管触 发信 号,控制 晶闸管的导通角。控制 电机 的端 电压 ,以设定的速度 逐渐升高 ,一直升到额定 电压 可实现 以 最小 的起动 电流起动 电机 ,减小 电流对 电网的冲击 。当电动机起动 完成 并达到额定电压时,通过单片机发 出控制信号 ,使三相旁路接
触器 闭合,电动机直接投入 电网运行 ,从而实现 了节 能。如果 是轻 载,则在正常运行时 ,也保持所 需的较低端 电压 ,使 电机 的功率因 数升高,效率增大 。在 电机停机时 ,通 过控 制晶闸管的导通角,使 电机端电压慢慢降低至零 ,从而实现软停机 。 1 . 1软起动器 的主要功能特性 ( 1 )采用 P I C 单片机全数字智能控制 。 ( 2 ) 通过软起动器输出电压平稳升降和无触点通断, 实现 电机 使 用 最 小 起 动 电流 ,得 到 最佳 转 矩 ,平 稳 起 停 。 ( 3 )减小 电流对 电网冲击可 以降低设备 的震动噪声 问题,也可 以降低 起动机械的应力 。在寿命上 ,可 以延长 电动机 与电 动 机 设备 寿命 。 ( 4 )多种起动方式可供选择 ( 斜坡、恒流、恒压、突跳起动 ) 。 ( 5 )具有三相 电源缺相保护 、可 控硅短 路保护 、过热保护 、起 动过流保护及起动超时保护 。 ( 6 )所有参数均通过键盘进行设置 ,并 中文液 晶显示 ( 有些通 过代码显示 ) 。 ( 7 )主回路设有阻容吸收回路及过压保护回路,对可控硅进行 保护 。 L 2软起动器的相关参数
三相异步电动机启动方法
三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
2.2.1直接起动直接起动,也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备,将全部电源电压(即全压)直接加到异步电动机的定子绕组,使电动机在额定电压下进行起动。
一般情况下,直接起动时起动电流为额定电流的3〜8倍,起动转矩为额定转矩的1〜2倍。
根据对国产电动机实际测量,某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8〜12倍。
直接起动的起动线路是最简单的,如图2-2所示。
然而这种起动方法有诸多不足。
对于需要频繁起动的电动机,过大的起动电流会造成电动机的发热,缩短电动机的使用寿命;同时电动机绕组在电动力的作用下,会发生变形,可能引起短路进而烧毁电动机;另外过大的起动电流,会使线路电压降增大,造成电网电压的显著下降,从而影响同一电网的其他设备的正常工作,有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比,电网电压的显著下降,可使Ts及Tm均下降到低于Tz0一般情况下,异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。
如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大,能符合下式要求的话,电动机也可允许直接起动。
I1st1:电源总容量(kv八)1K3I1N4起动电动总功率(kw)如果不能满足上式的要求,则必须采用减压启动的方法,通过减压,把启动电流Ist限制到允许的数值。
图2-2直接启动原理图2.2.2传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压,待起动后,再把电压恢复到额定值。
减压起动虽然可以减小起动电流,但是同时起动转矩也会减小。
因此,减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。
传统减压起动的具体方法很多,这里介绍以下三种减压起动的方法:(1)定子用接电阻或电抗起动定子绕组用电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由三相异步电动机的等效电路可知:起动电流正比于定子绕组的电压,因而定子绕组用电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
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三相异步电动机应用领域非常广泛。
而三相异步电动机的起动,会对电网造成较强干扰,尤其在工业领域中的重载起动,有时可能对设备构成严重威胁。
因而三相异步电动机的软起动越来越受到相关技术人员的重视。
对于大功率异步电动机而言,软起动比硬起动(即直接起动)具有如下优势:
1)减少起动过程引起的电网电压降使之不影响共网其它电气设备的正常运行;
2)减小电动机的冲击电流冲击电流会造成电动机局部过热,危害电动机寿命;
3)减小硬起动带来的机械冲力冲力将加速传动机械(轴、啮合齿轮等)的磨损;
4)减少电磁干扰冲击电流会以电磁波的形式干扰电气仪表的正常运行。
总之,软起动使电动机可以起停自如,提高作业率,因而有其重要作用。
2 软起动的分类
软起动可分为有级和无级两类,前者的调节是分档的;后者的调节是连续的。
早先的软起动均是有级的,如Y/△变换软起动、自耦变压器软起动、电抗器软起动等。
无级调节主要有三种:以电解液液阻限流的软起动、以晶闸管为限流器件的晶闸管软起动、以磁饱和电抗器为限流元件的磁控软起动。
变频器也是一种软起动装置,而且是比较理想的一种,它可以在限流的同时保持高的起动转矩。
价格贵是制约其推广应用的主要因素。
人们购置变频器一般都是着眼于调速,所以,常常不把它归类于软起动装置。
笔者认为应对变频器的软起动功能给予特别的重视。
2.1 液阻软起动
液阻是一种由电解液形成的电阻,它导电的本质是离子导电。
其阻值正比于二块电极板的距离,反比于电解液的电导率,极板距离和电导率都便于控制,且液阻的热容量大。
液阻的这两大特点(阻值可以无级控制和热容量大),恰恰是软起动所需要的,加上另一个十分重要的优势即低成本,使液阻软起动得到了广泛的应用。
但液阻软起动也有如下缺点:
1)基于液阻限流,液阻箱容积大,且一次软起动后电解液通常会有10℃~30℃的温升,使软起动的重复性差;2)移动极板需要有一套伺服机构,移动速度较慢,难以实现起动方式的多样化;
3)液阻软起动装置液箱中的水,需要定期补充。
电极板长期浸泡于电解液中,表面会有一定的锈蚀,需要作表面处理(一般2~3次/年);
4)液阻软起动装置不适合放置在易结冰或颠簸的环境中。
液阻软起动装置可以串在绕线式电动机转子回路中以实现重载软起动,在软起动过程中不产生高次谐波,且售价低廉,这是它的突出优点。
有人预言它即将被淘汰,但是现在还为时过早。
2.2 晶闸管软起动
晶闸管软起动产品问世不过30年左右的时间。
目前在低压(380V)范围内,晶闸管软起动产品的价格大约已经下降到液阻软起动的2倍。
而其主要性能却大大优于液阻软起动。
与液阻软起动相比,它的体积小,结构紧凑,几乎免维护,功能齐全,起动重复性好,保护周全,这些都是液阻软起动无法达到的。
但是,晶闸管软起动也有如下缺点:
1)高压产品的价格太高,是液阻的5~10倍;
2)晶闸管引起的高次谐波较严重。
在这几个缺点中,价格高是一个重要因素。
对于资金紧张者,无力选用它;对于资金充裕者,何不直接选用高压变频装置?这就是高压晶闸管软起动比较受冷落的原因。
2.3 磁控软起动
磁控软起动是从电抗器软起动衍生出来的。
将三相电抗器串在电源和电动机定子之间实现降压是两者的共同点。
磁控软起动不同于电抗器软起动的主要点是其电抗值可控。
总体说来,起动开始时电抗器的电抗值较大,在软起动过程中,通过反馈调节使电抗值逐渐减小,及至软起动完成后被旁路。
电抗值的变化是通过控制直流励磁电流,改变铁心的饱和度实现的,所以叫做磁控软起动。
因为磁饱和电抗器的输出功率比控制功率大几十倍,它也可以称为“磁放大器”。
显然,电抗值的调节是静止的,无接触的,非机械式的。
这就为微电子技术的介入打开了大门。
所以,在工作原理上磁控软起动与晶闸管软起动是完全相同的。
说磁控软起动能够实现软停止,能够具有晶闸管软起动所具有的几乎全部功能,其原因盖出于此。
磁饱和电抗器具有0.1s量级的惯性,这使得磁控软起动的快速性比晶闸管软起动慢一个数量级。
而对于电动机系统的大惯性来说,磁控软起动的惯性是不足为虑的。
有人说磁控软起动不产生高次谐波,这是不对的。
只要饱和就引起非线性,就会产生高次谐波。
只是磁饱和电抗器产生的高次谐波比工作于斩波状态的晶闸管要小一些。
磁控软起动装置需要有相对功率较大的辅助电源,噪声较大则是其不足之处。
2.4 变频器
随着电力电子技术的飞速发展,变频调速装置应运而生。
三相异步电动机的起停技术发生了划时代的变化。
对于变频器,输出频率范围可以从0.1Hz~500Hz。
调速精度一般不低于1%,有的可高达0.02%,瞬时过力矩可为200%(2s内)或170%(60s内)。
智能化设计,可以与上位控制计算机接口,具有断相与相序检测,缺相保护,连续计算I2t值并考虑速度影响进行过热保护。
同时变频器也可以设定为软起动工作方式,其最主要的特点是节能。
当然对一些不需要调速的场合,软起停装置的应用依然非常普遍,在大功率电机的起停控制中占有不可动摇的地位。
目前,制约变频器作为软起动装置大范围地应用于三相异步电机的原因,仅仅是一次性投资较高,低压变频器价格700~1200元/kW,而高压变频器价格进口为2000~2500元/kW,国产为1200~1500元/kW。
相信随着电力电子技术的不断发展,新的功率器件的不断涌现,变频器的价格将会进一步下调。
2.5 性能比较
液阻软起动、晶闸管软起动、磁控软起动及变频器软启动性能.
3 结语
三相异步电动机的软起动方式很多。
随着技术进步的加速,各种新的软起动控制方式也脱颖而出。
比较各种软起动方式的优缺点,可从中选择出适合特定应用场合的最佳软起。