高压固态软启动应用分析

高压固态软启动应用
4、晶闸管的保护 ：阻容网络吸收动静态均压技术，保 证功率器件在高电压下串联的可靠安全运行。 5、 强大的抗干扰 ：采用信号多级处理及隔离技术， 具有高抗干扰性的数字式触发器与光纤隔离技术、使得装 置的高、低压做到可靠的隔离。 6、模块化设计 ：采用高压功率晶闸管，组件结构、模 块化设计，便于安装整机维护。 7、多种电动机保护功能 :具有多种电动机保护：缺相、 过热、电机过载、三相电流不平衡、电压过低等保护功能。
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7.6欠压保护使能： 当电源电压低于约 2/3 的标称电压时，不仅会影响电机 的正常起动，也会影响高压软起动的正常工作。如果欠压保 护被设定使能，当电压持续低于规定值时：在待机状态下， 3 秒钟进入故障保护状态；起动和运行中，1 秒钟进入故障 保护状态。 7.7堵转保护： 电机在运行或起动过程中，若出现电机堵转事件，很容 易烧坏电机。电机的堵转电流大小因电机规格的不同会有所 差异，为保证堵转保护适当而准确，堵转保护值的设定范围 为 2~6 倍的电机额定电流，出厂默认值为 6，即 6 倍的 Ie。在电机起动或旁路过程中，若工作电流超过该设定值， 高压软起动立即进入保护状态。
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三、高压软起动特点 ： 1、多种起动方式 ：点动、限流起动、电压斜坡起动、 限流+电压斜坡起动、限流+电压斜坡起动+突跳起动，根 据不同的负载可选择相应的起动参数，达到最佳的起动效 果，使得电机起动更加准确、平滑。 2、起动控制 ：整机设有本地、远程（外部干接点）、 DCS、通信（485、接口、Modbus）起停控制功能。 3、软起/直接起动 ：整机设计了“软起/直接起动” 的转换功能，内置旁路接触器具有直接起动的容量，保证 生产的连续性。
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七、系统参数设定:
待机状态下，按菜单键 + 键进入“系统参数”设置， 具体操作流程按下图所示。首个参数为起停控制方式选 择项（出厂默认值为键盘操作），通过按 键或 键选择 不同参数，选择完毕后按 键或 键返回起动控制方式； （返回后系统自动保存选择参数）；具体操作流程按下 图所示：
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一、高压软起动简介： 交流异步电动机广泛的应用于国民经济的各个领域， 异步电动机直接起动存在着起动力矩小，起动电流大，对 电网冲击大、起动困难、对机械设备冲击大、电机使用寿 命短、维护工作量大、维护费用高等问题。高压软起动可 减少电动机直接起动引起的电网电压 降，使用该产品不影响共网其他设备的正常运行，可减少 电动机的冲击电流，冲击电流会造成电动机局部温升过大， 降低电动机寿命；可减小直接起动带来的机械冲击，冲击 加速所传动机械的磨损；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，高压软起动可以起 停自如，提高工作效率。
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8、多样化进出线方式 ：根据用户现场要求可选择下 进下出，上进下出，侧进下出，侧进侧出的电缆安装方式。 9、通信接口 ( 可选功能 ) ：RS-485 通信接口，内 嵌标准 MODBUS 协议，方便组态连接。可与上位机或集中 控制中心进行通信。 10、模拟信号输出 ( 可选功能 ) ：整机可提供标准 4—20ma 信号 (压力、温度、流量等)的传输。 11、友好的人机界面 ：采用 LCD 液晶中文显示面板， 使编程及参数调整更加方便。故障及实时监控更加直观， 提高了工作效率。 12、故障记忆 ：记录多次故障，便于用户查找最近的 故障原因。
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2.5、接地线为保障高压软起动装置的可靠运行，机柜中各个 控制单元接地线相连接至机柜的下部接地铜排上。 2.6、柜体特点：柜体采用优质冷轧钢板，各部件经数控机床 加工，折弯后焊接而成；所有部件具有足够的机械强度，能 承受运输、安装及运行时短路所引起的作用力而不致损坏变 形；采用先进的喷塑工艺，柜体外形美观大方，柜体防护等 级可达 IP4X。
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四、高压软起动配置及结构: 1、高压软起动元件配置： 完整高压软起动产品高低压部分完全隔离，高压部分主 要是：柜体、电压互感器，电流互感器、高压可控硅、 RC 保护单元、过电压保护器、触发部件、真空接触器；低压部 分是：主控制单元、信号采集保护部件、显示。 1.1高压可控硅：每相中采用相同参数的可控硅串并联安装在 一起。根据所使用电网的峰值电压要求，选择可控硅串联的 数量不同。 可控硅保护单元：包括由 RC 网络组成的过电 压吸收网络、由均压单元组成的均压保护网络。
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2.3高压软起动装置整体结构被划分为三个相互绝缘的部分。 由高压可控硅模块、阀体保护单元、真空开关部件等组成的 高压回路；由 触发部件、信号采集与保护部件组成的可控 硅触发及信号采集与系统保护单元；由系统控制与显示部件 构成的系统控制和人机交互单元；三个单元之间相互绝缘， 做到高、低压之间的可靠隔离。 2.4电源电缆可以从整机不同位置进出，在柜体内留有足够的 空间以便于接电源进线、电机电缆从机柜的不同位置进入允 许适当弯曲
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2、高压软起动组件结构： 2.1高压软起动装置系列总体结构精心考虑以适应各种要求的 控制柜设计，确保适合于各种使用对象和工作环境。 2.2结构采用高压开关设备和控制设备的共用技术要求，在柜 体中应用密封处理，减少对机器内部的污染，布局合理。先 进的数字触发系统将低压控制通过光纤连接到高压部分，便 捷的维修设计允许各相模块可以迅速单独进行更换。为运行 安全起见，高压部分和低压部分完全隔离开来。
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7.1 起停控制方式： 标准的产品起停控制方式有：本地控制，远程控制， DCS 控制；起停控制方式仅“外控”项目有效。 7.2 额定输出电流： 当所拖动的电机功率小于高压软起动铭牌标称的功率 值时，可通过下调额定电流值来实现匹配，以保证所拖电 机的起动效果和各种故障保护功能的准确。通过 或 改变 额定电流值，其调整范围是以高压软起动铭牌标称的额定 电流值为基础，可向下调整到 50%。
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1.7软停车基值电压 软停车基值电压设置范围为 50~100%，出厂默认值为 70%。该参数的大小取决于适配电动机的固有机械特性，选 择合适的基值电压可使电机迅速地进入线性减速状态，避 免出现电机在软停车初始的“喘振”现象。对于管道流程 较长的水泵类负载，可适当提高基值电压，对于轻型负载 可适当减小该参数值，能进一步改善软停车效果。 1.8软停车断开电压 软停车断开电压设置范围为 0~40%，出厂默认值为 15%。因为电压降到很低的水平时，就不具备产生转矩的能 力，所以设置合适的软停车断开电压能避免输出无效的电 能。 1.9软停车时间 软停车时间设置范围为 1~30 秒，出厂默认值为 5 秒。 此参数值已具备消除一般水泵的“水锤”危害。用户可根 据实际的负载情况作适当的调整。
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7.3 电流不平衡保护： 电流不平衡保护是电机运行中一项重要的保护功能，其设 定范围为10~60%，出厂默认值为 30%。电流不平衡的计算 公式：
在电机的起动或运行中，高压软起动的输出电流的不 平衡度超出了用户的设定值，并且持续满 1 秒钟，高压 软起动进入保护状态。
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7.4 热过载保护等级： 热过载保护属反时限过负荷保护，它是以科学计算方 法来估计电机在起动或运行过程中其内部产生的热量大小， 实施对电机的一种保护。 7.5 晶闸管保护过热保护： 用于高压软起动主要元件晶闸管温度检测，在起动过 程中晶闸管器件会产生大量的热，管芯温度过高，会导致 晶闸管的失效或损坏。为保证设备的安全运行，高压部分 的有效隔离，高压软起动特别设计的红外传感器，使过热 保护的可靠性和准确性远远大于一般的机械温度开关，又 可适时地控制冷却风机的起停，延长了风机的使用寿命， 降低了设备的故障率。 温度保护的设定范围： 70~99℃， 出厂默认值为 85℃。
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3、电气连接图：
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四、按键说明 ：
按键功能说明
名 称
菜单键 上下键
功能说明
进入参数菜单，切换参数 参数项或数据的递增
左右键
确认修改的参数并退出参数项， 退出参数菜单
起动键 停止键
用于起动操作。 用于停止操作。
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五、特殊键说明：
名 称 菜单键+上键 菜单键+下键 菜单键+停止键 停止键 菜单键 功能说明 进入起动方式设置 进入起停控制设置 出厂值恢复 显示起动次数和历史故障查询 A 相运行电流 电机额定功率 B 相运行电流 下键 状态 待机 待机 待机 待机 运行 待机 运行 待机 运行 长按 5 秒钟 长按 5 秒钟 备注
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1.3斜坡初始电压设置： 斜坡初始电压的设置范围为 0%-50%，出厂默认值为 25%。该参数主要反映起动开始时高压软起动输出的电压， 即加在电机上的初始电压。该值越大，电机初始起动力矩 越大。对于一般风机、泵类负载，用出厂默认值即可。对 于静态阻力较大的负载，可适当加大该值。 1.4斜坡起动时间设置 斜坡起动时间的设置范围为 1~200 秒，出厂默认值 为 30 秒。该参数的含义采用电压斜坡起动方式时，从起 动开始到起动完成所需要的时间。该值可根据负载性质来 设置，重载或惯性大的负载应适应加大该值（负载较轻时， 起动时间可能小于设置时间，视为正常）。
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1.2触发部件：采用强触发脉冲电路，保证触发的一致性和可 靠性；利用触发进行可靠高低压隔离。 1.3真空接触器：在起动完成后，三相真空接触器自动吸合， 电动机投入电网运行。 1.4信号采集与保护部件：通过电压互感器、电流互感器、避 雷器、零序检测，对主回路电压、电流信号进行采集，控制 器进行相应保护。系统控制与显示部件：微控制器执行中心 控制、中文液晶人机界面显示。
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二、 高压软起动原理： 高压软起动是一种新型智能电动机起动装置 , 适用 于鼠笼式异步、同步电动机。它是集起动、显示、百度文库护、 数据采集于一体的电机终端控制设备。用户使用较少的元 件，就可实现较复杂的控制功能。高压软起动通过控制晶 闸管的导通角对输入电压进行控制，实现改变电动机定子 端电压值的大小，即控制电动机的起动转矩和起动电流的 大小，从而实现电动机的软起动控制。高压软起动可按照 设定的起动参数平滑加速，从而减少对电网，电机及设备 的电气和机械冲击。当电机达到额定转速后，旁路接触器 自动接通。高压软起动起动完毕后继续监控电动机，并提 供各种故障保护。
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1.5起动限流值设置 起动限流值的设置范围为 100~500%，采用限流起动 模式时，通过该项参数可设置起动电流的限流值，出厂值 为 300%，表示起动电流为电机额定电流的 3 倍，对于风 机、泵类负载一般均可满足，对于其它性质的负载，可视 负载的特点进行修改。 1.6 限流起动保护时间设置 限流起动保护时间的设置范围为 1~200 秒，出厂默 认值为 30 秒。该参数表示在限流起动模式下，如果限流 起动时间超过此限定值，起动电流仍未小于高压软起动额 定电流的 125%，就会进入故障保护状态。
上键
电网频率
C 相运行电流
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六、参数设置： 高压软起动用户参数分为起停参数和系统参数两部分组 成：起停参数用于调整负载起动特性；系统参数用于起动控 制方式的选择和保护门限的设定，用户应慎重设定。 1、起停参数： 在待机状态下按菜单键 + 键进入“起停参数”设置， 首个参数为起动停止方式选择项（出厂默认值为限流起动方 式），通过按 键或键选择不同的起动方式方式，选择完毕 后按 键或 键返回（返回后系统自动保存选择参数）；具体 操作流程按下图所示：
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1.1 突跳参数： 突跳电压的设置范围为 40~100%，出厂默认值为 50%。 该参数主要反映电机在起动瞬间释放的力矩大小，当突跳 电压的设置为 100%时，等于直接起动时所产生的起转矩， 同时起动电流可能超过堵转电流保护值，因此突跳设置过 强会给电网电流和机械传动带来一定冲击！ 1.2突跳时间： 突跳时间的设置范围为 0.02~2.00 秒，出厂默认值 为 0.2 秒。该参数用来决定施加多长时间的突跳电压。 注：系统在突跳脉冲持续过程中会自动关闭过载保护，以 避免产生不必要的保护。