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软启动器工作原理与作用
发布时间:2013-3-20
异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点,在各行各业中得到广泛的应用。然而由于其起动时要产生较大冲击电流(一般为额定电流ie的4~7倍),同时由于起动电应力较大,使负载设备的使用寿命降低。国家标准规定:当电机频繁起动时,所造成的压降不宜低于10%;不频繁起动时,压降不低与20%;不频繁起动,且与照明或其他对电压波动敏感的负荷合用变压器时,电机起动时的电网电压降不能超过15%。解决办法有两个:一是增大配电容量;二是采用限制电机启动电流的起动设备。
  
  如果仅仅为起动电机而增大配电容量,从经济角度上来说,显然不可取。为此,人们往往需要配备限制电机起动电流的起动设备,过去多采用y/△降压、自耦变压器降压、磁控降压等方式来实现。这些方法虽然可以起到一定的限流作用,但没有从根本上解决问题。
  
  随着电力电子技术的快速发展,智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器(softstarter)是一种集软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数,如限流值、起动时间等。此外,它还具有多种对电机保护功能,这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。
  
  1、工作原理与运行特点
  
  现以allen-bradley公司smcdialogplustm系列交流电机软起动器为例来说明工作原理和运行特点:
  
  三相交流异步电动机的起动转矩ms直接与所加电压的平方成正比,也就是说,只要降低电机接线端子上的电压就会影响这些值。
  
  软起动器的工作原理是通过控制串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管的导通角使电机的端子电压从预先设定的值上升到额定电压。图2示出了smcdialogplustm系列交流电机软起动器系列软起动器控制系统框图。
  
  1.1软启动的主要起动方式
  
  (1)电压双斜坡起动:如图3所示,在起动过程中,电机的输出转矩随电压增加,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调到大于负载静摩擦转矩,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。
  
  
  (2)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。
  
  (3)突跳起动:在起动开始阶段,让晶闸管在极短的时间内全导通后回落,再按原设定的值线性上升,进入恒流起动,该起动方法适用于重载并需克服静摩擦转矩的起动场合。如我公司450hp的空压机电机的启动采用此方式,这样可以减少启动时的振动。
 
 
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