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电机软启动器工作原理
电机软启动器工作原理
 

    电机软启动器是采用电力电子技术,微处理技术及现代控制理论而设计生产的具有当今国际先进水平的新型起动设备。该产品能有效地限制交流异步电动机起动时的起动电流,可广泛应用于风机、水泵、输送类及压缩机等负载,是传统的星/三角转换、自耦降压、磁控降压等降压设备的理想换代产品。
电机软启动器的主要作用:
第一:有效降低了电动机的起动电流;可减少配电容量,避免电网增容投资。
第二:减小了电动机及负载设备的起动应力;延长了电动机及相关设备的使用寿命。
第三:软停机功能有效地解决了惯性系统的停车喘振问题;是传统起动设备无法实现的。
第四:具有六种独特的起动模式;以适应复杂的电机和负载情况,达到完善的起动效果。
第五:具有完善可靠的保护功能;有效地保护了电动机及相关生产设备的使用安全。
第六:电动机软启动器智能化、网络化技术的应用使得电机控制技术适应了飞速发展的电力自动化技术的更高要求。
特点
◆ 起动方式:根据负载特点选择不同的起动模式及参数设置,可最大程度的使电动机实现最佳的起动效果;三种起动方式:电压斜坡起动——可得到最大的输出扭矩;限流起动——可有效地限制起动电流;点动——可实现试车调试功能。
◆ 高技术性能:由于采用了高性能微处理器及强大的软件支持功能使控制电路得以简化。无需对电路参数进行调整。即可获得一致、准确及快速的执行速度;高强度抗干扰功能.
◆ 高可靠性:电机软启动器所有电器元件均经过严格的筛选,其主控板还须经过72小时高温循环试验和振动试验,从而保证了出厂产品的高可靠性;
◆ 优化的结构:独特紧凑的模块化结构及上进线下出线的连接方式,非常方便用户的集成、成套;
◆ 多重保护功能 电机软启动器对电动机的起动有多种保护功能(如过流、过载、缺相、过热等),可降低集成或成套成本,简化电路。
◆ 键盘设置功能:便捷直观的操作显示键盘,可根据不同负载,对起停、运行、保护等参数进行设置、修改。
3工作原理
电机软启动器(软起动器)是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额 定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。
4启动方式
运用串接于电源与被控电机之间的软起动器,控制其内部晶闸管的导通角,使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升,直至起动结束,赋予电机全电压,即为软起动, 软起动器在软起动过程中,电机起动转矩逐渐增加,转速也逐渐增加。软起动一般有下面几种起动方式。
斜坡升压软起动
这种起动方式最简单,不具备电流闭环控制,仅调整晶闸管导通角,使之与时间成一定函数关系增加。其缺点是,由于不限流,在电机起动过程中,有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏,对电网影响较大,实际很少应用。
斜坡恒流软起动
这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加,当电流达到预先所设定的值后保持恒定(t1至t2阶段),直至起动完毕。起动过程中,电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大,则起动转矩大,起动时间短。该起动方式是应用最多的起动方式,尤其适用于风机、泵类负载的起动。
阶跃起动
开机,即以最短时间,使起动电流迅速达到设定值,即为阶跃起动。通过调节起动电流设定值,可以达到快速起动效果。
脉冲冲击起动
在起动开始阶段,让晶闸管在极短时间内,以较大电流导通一段时间后回落,再按原设定值线性上升,连入恒流起动。该起动方法,在一般负载中较少应用,适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里?笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式都属于有级减压起动,存在明显缺点,即起动过程中出现二次冲击电流。软起动与传统减压起动方式的不同之处是:(1)无冲击电流。软起动器在起动电机时,通过逐渐增大晶闸管导通角,使电机起动电流从零线性上升至设定值。(2)恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制,使电机在起动过程中保持恒流,确保电机平稳起动。(3)根据负载情况及电网继电保护特性选择,可自由地无级调整至最佳的起动电流。 适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。如风机
电压双斜坡起动
在起动过程中,电机的输出力矩随电压增加,在起动时提供一个初始的起动电压Us,Us根据负载可调,将Us调到大于负载静磨擦力矩,使负载能立即开始转动。这时输出电压从Us开始按一定的斜率上升(斜率可调),电机不断加速。当输出电压达到达速电压Ur时,电机也基本达到额定转速。软起动器在起动过程中自动检测达速电压,当电机达到额定转速时,使输出电压达到额定电压。
限流起动
就是电机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(Im)的软起动方式。其输出电压从零开始迅速增长,直到输出电流达到预先设定的电流限值Im,然后保持输出电流I这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整。对电网影响小,其缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间。

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