三相異步電動機有很多優(yōu)點,但也有兩個致命的弱點:一是啟動性能差;二是調(diào)速性能差。隨著電力半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展以及大功率晶體管在工業(yè)控制領(lǐng)域里的應(yīng)用,有兩個典型的產(chǎn)品大大改善了異步電動機這兩個弱點,一是變頻器,二是軟啟動器。變頻器改善異步電動機的調(diào)速性能;而軟啟動器改善了異步電動機的啟動性能。前面有篇文章一問答題的形式簡單介紹了變頻器的相關(guān)知識,這篇文章和大家一起分享一下軟啟動器的相關(guān)基礎(chǔ)知識。
軟啟動器具有軟起動、軟停止、泵控制功能、定時低速運行等多種功能,因此在工業(yè)、民用建筑領(lǐng)域的動力設(shè)備控制中具有傳統(tǒng)降壓起動器不可比擬的優(yōu)越性。軟起動器的特點和注意事項如下:
1.特點
(1)軟起動在起動時間ts內(nèi),電機的端電壓從設(shè)定的初始值逐漸增至滿壓,電機平滑、無級地加速。同時ts可調(diào)節(jié)(通常在0.5~60s之間),這有利于與低壓斷路器之間的配合,防止低壓斷路器的瞬時脫扣器在電機起動時誤跳閘。
(2)泵控制功能水泵在起動和停車時,水流沖擊管道,產(chǎn)生嚴(yán)重的水錘效應(yīng)。雖然水道專業(yè)已采取了一些消除水錘效應(yīng)的措施,但是如果采用帶泵控制功能的軟起動器,則完全可消除水錘效應(yīng),減少機械維護的工作量,節(jié)省系統(tǒng)維修費用,并保證供水可靠。值得一提的是該功能為可選件,供貨圖上可注明。
(3)過載保護功能一般電機的過載保護是通過熱元件來實現(xiàn)的,熱元件在電動機起動過程中很難避開電機的起動電流而產(chǎn)生誤動作。為避免誤動,用戶常加大熱元件的動作電流,因而使得過載保護的靈敏度不夠,使過載保護形同虛設(shè)。而軟起動器內(nèi)置的過載保護功能是根據(jù)起動負(fù)荷的輕重(即起動時間的長短)來選擇不同的脫扣特性曲線,以避免在起動過程中誤跳。由于它的過載保護是可編程的,從而為用戶提供了更大的靈活性。選用帶內(nèi)置過載保護功能的軟起動器還可以省去熱繼電器,使控制柜內(nèi)布線更簡單。
(4)參數(shù)測試功能可通過按鍵在顯示窗口選擇顯示電機的運行參數(shù),如三相電壓值、三相電流值、功率因數(shù)、運行時間等,而無需增加任何儀表,此功能可使用戶很方便地查詢電機在運行過程中的各種參數(shù)。
(5)消防水泵定期自動試機由于消防水泵屬消防應(yīng)急設(shè)施,平時長期處于不使用狀態(tài),容易出現(xiàn)泵卡死的現(xiàn)象。一旦火災(zāi)發(fā)生時如果無法正常運轉(zhuǎn),將影響消防撲救的順利進行,造成嚴(yán)重后果!睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》規(guī)定:消防泵(包括噴灑泵)、排煙風(fēng)機及正壓送風(fēng)機等重要消防用電設(shè)備,宜采取定期自動試機、自動檢測措施。該軟起動器具有定時低速運行功能,可根據(jù)用戶設(shè)定的時間自行定時起動、停止,對消防泵起定期自動試機、自動檢測的作用,提高消防設(shè)施的可靠性、應(yīng)急性。
。6)原理與接線軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器,將其接入電源和電動機定子之間(具體接線原理圖見圖1所示)。使用軟啟動器啟動電動機時,晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動機逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通。電動機工作在額定電壓的機械特性上,實現(xiàn)平滑啟動,降低啟動電流,避免啟動過流跳閘。待電機達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時,啟動過程結(jié)束。
2.應(yīng)注意的問題
(1)有的軟起動器具有多種內(nèi)置的保護功能,如失速及堵轉(zhuǎn)測試、相間平衡、欠載保護、欠壓保護過壓保護等,對電機而言起到了進一步的保護作用。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況通過編程來選擇保護功能或使某些保護功能失效!兜蛪号潆娫O(shè)計規(guī)范》規(guī)定:突然斷電比過負(fù)載造成的損失更大的線路,其過負(fù)載保護應(yīng)作用于信號而不應(yīng)作用于切斷電路。對于消防泵控制系統(tǒng),消防泵電機的保護就不是重要問題,可通過編程使某些保護功能失效,僅動作于信號。前面提到的過載保護功能同樣也只應(yīng)作用于信號。
(2)由于軟起動器本身沒有短路保護,為保護其中的晶閘管,應(yīng)該采用快速熔斷器(低壓斷路器的開斷時間較長,為0.1s,不能有效地保護晶閘管)。設(shè)計時可依據(jù)廠家提供的產(chǎn)品樣本,根據(jù)軟起動器的額定電流選擇相應(yīng)的快速熔斷器。
(3)當(dāng)軟起動器使電機制動停機時,只是晶閘管不導(dǎo)通,在電機與電源之間并沒有形成電氣隔離。如果此時檢修軟起動器之后的線路、電機,那是不安全的,所以在電機一次控制回路中應(yīng)在軟起動器之前增加斷路器。
(4)由于軟起動器采用了晶閘管等非線性器件,所以當(dāng)軟起動器功率較大或者臺數(shù)較多時,產(chǎn)生的高次諧波將對電網(wǎng)造成不良的影響,并對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。此時可裝設(shè)旁通接觸器(見圖2),在軟起動器使電機平穩(wěn)起動至正常轉(zhuǎn)速后,接觸器K閉合,把軟起動器短接。即在起動完成之后,大功率晶閘管處于不導(dǎo)通狀態(tài),減少高次諧波對電網(wǎng)及電子設(shè)備的干擾。
(5)軟起動器在通過電流時將會產(chǎn)生熱耗散,安裝時應(yīng)注意在其上、下方留出一定空間,以使空氣能流過其功率模塊。當(dāng)軟起動器額定電流較大時,要采用風(fēng)機降溫,風(fēng)機的電源可取自電機控制系統(tǒng)的二次回路。
以上說明,軟起動器是一種新型的、性能優(yōu)良的起動裝置,是當(dāng)前交流異步電機起動器的首選產(chǎn)品。
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