- 軟啟動器
啟動方式
運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器,控制其內部晶閘管的導通角,使電機輸入電壓從零以預設函數關系逐漸上升,直至起動結束,賦予電機全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機起動轉矩逐漸增加,轉速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式。
ontent">斜坡升壓軟起動
這種起動方式最簡單,不具備電流閉環(huán)控制,僅調整晶閘管導通角,使之與時間成一定函數關系增加。其缺點是,由于不限流,在電機起動過程中,有時要產生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對電網影響較大,實際很少應用。
斜坡恒流軟起動
這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加,當電流達到預先所設定的值后保持恒定(t1至t2階段),直至起動完畢。起動過程中,電流上升變化的速率是可以根據電動機負載調整設定。電流上升速率大,則起動轉矩大,起動時間短。該起動方式是應用最多的起動方式,尤其適用于風機、泵類負載的起動。
階躍起動
開機,即以最短時間,使起動電流迅速達到設定值,即為階躍起動。通過調節(jié)起動電流設定值,可以達到快速起動效果。
脈沖沖擊起動
在起動開始階段,讓晶閘管在極短時間內,以較大電流導通一段時間后回落,再按原設定值線性上升,連入恒流起動。該起動方法,在一般負載中較少應用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處在哪里?籠型電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q 起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動,存在明顯缺點,即起動過程中出現二次沖擊電流。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是:(1)無沖擊電流。軟起動器在起動電機時,通過逐漸增大晶閘管導通角,使電機起動電流從零線性上升至設定值。(2)恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制,使電機在起動過程中保持恒流,確保電機平穩(wěn)起動。(3)根據負載情況及電網繼電保護特性選擇,可自由地無級調整至最佳的起動電流。
電壓雙斜坡起動
在起動過程中,電機的輸出力矩隨電壓增加,在起動時提供一個初始的起動電壓Us,Us根據負載可調,將Us調到大于負載靜磨擦力矩,使負載能立即開始轉動。這時輸
出電壓從Us開始按一定的斜率上升(斜率可調),電機不斷加速。當輸出電壓達到達速電壓Ur時,電機也基本達到額定轉速。軟起動器在起動過程中自動檢測達速電壓,當電機達到額定轉速時,使輸出電壓達到額定電壓。
限流起動
就是電機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設定值(Im)的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長,直到輸出電流達到預先設定的電流限值Im,然后保持輸出電流I這種起動方式的優(yōu)點是起動電流小,且可按需要調整。對電網影響小,其缺點是在起動時難以知道起動壓降,不能充分利用壓降空間。
突跳起動
在起動開始階段,讓晶閘管在極短的時間內全導通后回落,再按原設定的值線性上升,進入恒流起動,該起動方法適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。
節(jié)能原理
電動機屬感性負載,電流滯后電壓,大多數用電器都屬此類
。為了提高功率因數須用容性負載來補償,并電容或用同步電動機補償。降低電動機的激磁電流也可提高功率因數(HPS2節(jié)能功能,在輕載時降低電壓,使激磁電流降低,使COS∮提高)。 節(jié)能運行模式:輕載時降低電壓減少了激磁電流,電機電流分為有功分量和無功分量(激磁分量)提高COS∮。
運行模式
當電動機負載輕時,軟啟動器在選擇節(jié)能功能的狀態(tài)下,PF開關熱撥至Y位,在電流反饋的作用下,軟啟動器自動降低電動機電壓。減少了電動機電流的勵磁分量。從而提高了電動機的功率因數(COS∮)。(國產軟啟動器多無此功能)在接觸器旁路狀態(tài)下無法實現此功能。TPF開關提供了節(jié)能功能的兩種反應時間;正常、慢速。節(jié)能運行模式:自動節(jié)能運行。(正常、慢速兩種反應速度)空載節(jié)能40%,負載節(jié)能5%。
保護功能
(1)過載保護功能:軟起動器引進了電流控制環(huán),因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設定和反時限控制模式,實現了過載保護功能,使電機過載時
,關斷晶閘管并發(fā)出報警信號。
(2)缺相保護功能:工作時,軟起動器隨時檢測三相線電流的變化,一旦發(fā)生斷流,即可作出缺相保護反應。
(3)過熱保護功能:通過軟起動器內部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度,一旦散熱器溫度超過允許值后自動關斷晶閘管,并發(fā)出報警信號。
(4)其它功能:通過電子電路的組合,還可在系統(tǒng)中實現其它種種聯鎖保護。
發(fā)展歷史
軟啟動器于20世紀70年代末和80年代初投入市場,填補了星-三角啟動器和變頻器在功能實用性和價格之間的鴻溝。采用軟啟動器,可以控制電動機電壓,使其在啟動過程中逐漸升高,很自然地控制啟動電流,這就意味著電動機可以平穩(wěn)啟動,機械和電應力降至最小。因此軟啟動器在市場上得到廣泛應用,并且軟啟動器所附帶的軟停車功能有效地避免水泵停止時所產生的“水錘效應”。
異步電動機以其優(yōu)良的性能及無需維護的特點,在各行各業(yè)中得到廣泛的應用。然而由于其起動時要產生較大沖擊電流(一般為Ie的5-8倍),同時由于起動應力較大,使負載設備的使用壽命降低。國家有關部門對電機起動早有明確規(guī)定,即電機起動時的電網電壓將不能超過15%。解決辦法有兩個:增大配電容量,采用限制電機起動電流的起動設備,如果僅僅為起動電機而增大配電容,從經濟角度上來說,顯然不可取。為此,人們往往需要配備限制電機起動電流的起動設備,過去人們多采用Y/△轉換,自藕降壓,磁控降壓等方式來實現。這些方法雖然可以起到一定的限流作用,但沒有從根本上解決問題。
伴隨傳動控制對自動化要求的不斷提高,采用可控硅為主要器件、單片機為控制核心的智能型電動機起動設備—軟起動器,已在各行各業(yè)得到越來越多的應用,由于軟起動器性能優(yōu)良、體積小、重量輕,并且具有智能控制及多種保護功能,而且各項起動參數可根據不同負載進行調整,其負載適應性很強。因此電子式軟起動器將逐步取代落后的Y/Δ、自耦減壓和磁控式等傳統(tǒng)的減壓起動設備成為必然。
電力電子技術的快速發(fā)展,智能型軟起動器得到廣泛應用。智能型軟起動器是一種集軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝置,又稱為SoftStarter。它不僅實現在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電機,而且可根據電動機負載的特性來調節(jié)起動過程中的參數,如限流值、起動時間等。此外,它還具有多種對電機保護功能,這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動設備的諸多弊端。
應用領域
軟起動器特別適用于各種泵類負載或風機類負載,需要軟起動與軟停車的場合。同樣對于變負載工況、電動機長期處于輕載運行,可廣泛用于紡織,冶金、石油化工、水處理、船舶、運輸、醫(yī)藥、食品加工,采礦和機械設備等行業(yè)。
型號介紹
基本分類
常規(guī)型軟啟動器:電機軟起動器,是一種全數字控制的軟起動器??刂乒δ苁?/p>
分完善并有多種保護功能,在省級新產品鑒定會上,被評定為國際水平國內領先產品。它采用16位單片機,數據處理實現全部數字化,起動和停止時的電壓斜坡由單片機控制。具有脈沖突跳、大電流斷開、泵停止、內置電子過載保護(可選)、斷相保護、過流保護、過溫保護,并具有自診斷和節(jié)能功能。可消除電動機起動、停止過程中的電流沖擊,減小電網容量,避免電機起動時機械沖擊,保護電機和負載。是傳統(tǒng)星--三角、自耦降壓起動器的最佳換代產品,可廣泛應用于紡織、冶金、石油化工、水處理、食品和保健品加工、采礦和機械等行業(yè)。
中、高壓軟啟動器 是用多只可控硅串并聯而成,可以滿足不同的電流及電壓等級要求,控制可控硅的觸發(fā)角就可以控制輸出電壓的大小。在電機起動過程中,HPMV-DN按照預先設定的起動曲線增加電機的端電壓使電機平滑加速,從而減少了電機起動時對電網、電機本身和相連設備的電氣及機械沖擊。當電機達到正常轉速后,旁路接觸器接通。電機起動完畢后,HPMV-DN軟啟動器繼續(xù)監(jiān)控電機并提供各種故障保護。在軟停機時首先按照預先設定好的停機曲線平滑地降低電機的端電壓直到電機停機。軟??梢越鉀Q突然停機引起的水泵水錘現象及機械沖擊等相關問題。
經濟型軟起動器 HPS2S18/30…300/515是一款靈活多用的電機軟啟動器??梢匀〈鶼/△起動,適用于大多數應用場合。它安裝調節(jié)方便,所有控制連接及參數調節(jié)均在正面上完成。前面板上給出清晰的工作狀態(tài)及故障指示。該軟啟動器在安裝后用戶仍可方便就地改造,如:附加限流功能和內接外接轉換選擇。該軟啟動器可不帶旁路持續(xù)在線運行。軟啟動器為旁路和故障單獨設置了控制繼電器。該軟啟動器所有參數均通過前面板上的三只旋鈕電位計和一只拔碼開關設定,直觀準確。它甚至可以工作在有振動和環(huán)境溫度較高的應用場合。當該軟啟動器用于內接時因可控硅模塊上承受的是三角形接法時的相電流,所以相同電流的軟啟動器在內接時可以負載比外接時大1.73倍的電機。如一臺58A的S型軟啟動器內接應用時可以負載100A的電機。
HPS2DB型漢顯智能經濟型軟啟動器在秉承和平電氣其他型號軟啟動器優(yōu)良的起動、停止特性的基礎上,采用雙MCU形式,主芯片采用新型微處理完成通訊、故障處理、信號采集、參數給定等功能;而從芯片完成可控硅的觸發(fā)控制,預置出廠參數,適合于大多數負載需要,可通過鍵盤輕松將當前參數恢復到出廠值。內置非易用失性存儲器,確保參數不會丟失。全面的保護功能。支持通訊功能-可通過現場總線與軟啟動器通訊,可以支持Modbus,Profibus,DeviceNet等通訊協議??蛇x帶模擬輸出功能,可在線升級軟啟動器控制程序。
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