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| 軟啟動(dòng)器的技術(shù)應(yīng)用及分類介紹 |
軟啟動(dòng)器以體積小,轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動(dòng)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(lái)越多的應(yīng)用,大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星-角變換降壓?jiǎn)?dòng)的趨勢(shì)。由于軟啟動(dòng)器是近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的啟動(dòng)設(shè)備,缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)及使用經(jīng)驗(yàn)等,籠形異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最廣泛的用電設(shè)備。
由于電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大，特別是大容量電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)會(huì)對(duì)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?jiǎn)?dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)結(jié)束，賦予電動(dòng)機(jī)全電壓，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。在軟啟動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)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(dòng)器已發(fā)展成智能化軟啟動(dòng)器。
軟啟動(dòng)器技術(shù)簡(jiǎn)述
1軟啟動(dòng)器技術(shù)應(yīng)用的必要性
電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)一般采用自耦減壓、星-角變換減壓?jiǎn)?dòng)方式,其中最常用的是星-角變換降壓?jiǎn)?dòng)方式,該方式下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與加在電動(dòng)機(jī)定子上的電壓的平方成正比,降壓?jiǎn)?dòng)是指電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓,假設(shè)啟動(dòng)電壓U =0.5Ue,則電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩為0.25Mm,即啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩只有電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的1/4。如果在此時(shí)將電壓U加大到電動(dòng)機(jī)額定電壓Ue,則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩一下子就從1/4跳到Mm,這樣的啟動(dòng)過(guò)程是跳躍的、不平滑的,所以又叫作硬啟動(dòng),一般降壓?jiǎn)?dòng)控制技術(shù)可靠性差,不穩(wěn)定,每次啟停都會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊,引發(fā)一系列的技術(shù)問(wèn)題。例如:在這種控制方式下,水泵電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)必須將其出口閥門(mén)關(guān)嚴(yán),在低負(fù)荷時(shí)才能啟動(dòng),否則會(huì)造成開(kāi)關(guān)跳閘,影響電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)。
總體來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)對(duì)電網(wǎng)的沖擊大,影響了電網(wǎng)供電質(zhì)量,對(duì)變壓器裕量要求較大;
(2)對(duì)機(jī)械設(shè)備沖擊大,降低設(shè)備使用壽命;
(3)Y—Δ啟動(dòng)的切換時(shí)間一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定,對(duì)生產(chǎn)工藝要求穩(wěn)啟動(dòng)的場(chǎng)合不宜采用。
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。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩就會(huì)平滑地增大,一直到轉(zhuǎn)矩為最大值Mm時(shí)為止,啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。軟啟動(dòng)可以使電動(dòng)機(jī)啟停自如,減少空轉(zhuǎn),有節(jié)能作用,軟啟動(dòng)器還具有下列優(yōu)點(diǎn):①減少?zèng)_擊力,延長(zhǎng)設(shè)備壽命;②根據(jù)不同負(fù)載選用不同的啟動(dòng)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(guò)修改參數(shù),匹配不同的負(fù)載對(duì)象;⑥智能化,可以與PLC等相互通訊。
2軟啟動(dòng)器技術(shù)的分類
電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)技術(shù)有磁控軟啟動(dòng)、SCR軟啟動(dòng)和液阻軟啟動(dòng)等幾種不同的方式,其中以SCR軟啟動(dòng)應(yīng)用最為廣泛。其啟動(dòng)類型有:
(1)不限流軟啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí),使啟動(dòng)電流以一定斜率不斷上升,直至啟動(dòng)完畢,期間對(duì)啟動(dòng)電流不加任何限制。這種啟動(dòng)方式因?yàn)闆](méi)有對(duì)啟動(dòng)電流進(jìn)行限制,所以對(duì)電網(wǎng)沖擊較大,一般不使用,適應(yīng)重載啟動(dòng)場(chǎng)合。
(2)斜坡恒流軟啟動(dòng)。該啟動(dòng)方式是在電機(jī)啟動(dòng)的初始階段啟動(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,直至啟動(dòng)完畢。在啟動(dòng)過(guò)程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,啟動(dòng)時(shí)間短。這種啟動(dòng)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(dòng)。
(3)脈沖沖擊啟動(dòng)。啟動(dòng)一開(kāi)始在極短的時(shí)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(dòng)。適用于啟動(dòng)時(shí)靜摩擦力矩較大的場(chǎng)合。
(4)階躍啟動(dòng)。階躍啟動(dòng)方式是在開(kāi)機(jī)時(shí)以最短時(shí)間使啟動(dòng)電流迅速達(dá)到設(shè)定值,通過(guò)調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流的設(shè)定值,可以達(dá)到快速啟動(dòng)的效果。
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