軟啟動(dòng)是相對于硬啟動(dòng)的概念,在工程中最常用的就是三相異步電機(jī),在民用和工業(yè)工程電動(dòng)設(shè)備中,由于其電機(jī)啟動(dòng)特性,這些電動(dòng)機(jī)直接連接供電系統(tǒng)(硬啟動(dòng)),會(huì)導(dǎo)致較大的沖擊電流和峰值轉(zhuǎn)矩,不利于機(jī)械裝置的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。軟啟動(dòng)則是平滑的啟動(dòng)運(yùn)行,電壓由零慢慢提升到額定電壓,使電機(jī)啟動(dòng)的全過程都不存在沖擊轉(zhuǎn)矩。
異步電機(jī)啟動(dòng)性能主要有兩個(gè)指標(biāo),啟動(dòng)電流倍數(shù)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù),軟啟動(dòng)器是就是在啟動(dòng)時(shí)通過改變加在電機(jī)上的電源電壓,以減小啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)啟動(dòng)方式有自耦減壓、Y/△減壓等方式,其共同特點(diǎn)是控制線路簡單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)并有二次沖擊電流,對負(fù)載有沖擊轉(zhuǎn)矩。軟啟動(dòng)可以有效地降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流,其啟動(dòng)電流僅為標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)硬啟動(dòng)電流的50%,是高效電動(dòng)機(jī)硬啟動(dòng)電流的20%。軟啟動(dòng)的限流特性可有效限制浪涌電流,避免不必要的沖擊力矩以及對配電網(wǎng)絡(luò)的電流沖擊,有效地減少線路刀閘和接觸器的誤觸發(fā)動(dòng)作;對頻繁啟停的電動(dòng)機(jī),可有效控制電動(dòng)機(jī)的溫升,大大延長電動(dòng)機(jī)的壽命。
晶閘管軟啟動(dòng)原理:在三相電源與電機(jī)間串入三相聯(lián)晶閘管,利用晶閘管移相控制原理(見圖2),改變晶閘管的觸發(fā)角,啟動(dòng)時(shí)電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升,就可調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓,電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大,直至達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動(dòng)過程;軟起動(dòng)器的輸出是一個(gè)平滑的升壓過程(且可具有限流功能),直到晶閘管全導(dǎo)通,電機(jī)在額定電壓下工作;此時(shí)旁路接觸器接通(避免電機(jī)在運(yùn)行中對電網(wǎng)形成諧波污染,延長晶閘管壽命),電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài);停車時(shí)先切斷旁路接觸器,然后由軟啟動(dòng)器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小,使三相供電電壓逐漸減小,電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零,停車過程完成。
軟啟動(dòng)通常利用其特性,采用如下四種起停方式:
1.電壓斜坡軟啟動(dòng):啟動(dòng)電機(jī)時(shí),軟啟動(dòng)器的電壓快速升至U1,然后在設(shè)定時(shí)間t內(nèi)逐漸上升,電機(jī)隨著電壓上升不斷加速,達(dá)到額定電壓和額定轉(zhuǎn)速時(shí),啟動(dòng)過程完成。
2.限流啟動(dòng):啟動(dòng)電機(jī)時(shí),軟啟動(dòng)器的輸出電壓迅速增加,直到輸出電流達(dá)到限定值,保持輸出電流不大于該值,電壓逐步升高,使電動(dòng)機(jī)加速,當(dāng)達(dá)到額定電壓、額定轉(zhuǎn)速時(shí),輸出電流迅速下降至額定電流,啟動(dòng)過程完成。該方式用于某些需快速啟動(dòng)的負(fù)載電機(jī)。
3.斜坡限流啟動(dòng):啟動(dòng)電機(jī)時(shí),輸出電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)上升,同時(shí)輸出電流以一定的速率增加,當(dāng)啟動(dòng)電流增至限定值Im時(shí),保持電流恒定,直至啟動(dòng)完成。該方式適用于泵類及風(fēng)機(jī)類負(fù)載電機(jī)。
4.軟停車:在該方式下停止電機(jī)時(shí),電機(jī)的輸出電壓由額定電壓在設(shè)定的軟停時(shí)間內(nèi)逐步降低至零,停車過程完成;常用于水泵負(fù)載,它成功地解決了傳統(tǒng)停車過程中的“水錘”現(xiàn)象(即瞬間停機(jī)引起流體原來狀態(tài)的劇烈變化,造成流體對管道的沖擊)。
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