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交流电机软启动器(交流电机软启动器的结构原理

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-23 17:55   点击:111  编辑:admin   手机版

1. 交流电机软启动器的结构原理

软启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。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法,控制三相反并联闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能。

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。

软起动器本身设有多种保护功能,如过载保护、缺相保护、过热保护及其他种种联锁保护。

2. 交流电动机软启动器

1、电动机控制问题的提出

三相交流异步电动机是应用最为广泛的电气设备。但它直接起动时产生的电流冲击和转矩冲击会对电网、电动机本身及其负载机械设备带来不利影响,对于容量较大的电动机,这些危害也就尤为严重。

2、传统起动器

目前,我国大部分电动机通常采用直接起动、Y/Δ控制起动和自耦变压器起动。

这些传统起动器价格低廉,通过降低电动机的起动电压来降低起动电流,起动方式采用分步跳跃上升的恒压起动,因此,起动过程中存在二次冲击电流和冲击转矩,而且接触器故障多、电动机冲击电流大、冲击转矩大、冲击力矩大、效率低。但现在的Y/Δ起动器已经具有电动机保护和监控功能,技术水平和外观与以前相比已有很大的改观,可以满足中小容量无特殊要求的空载或轻载起动的控制要求。

3、现代软起动器

现代软起动器主要有变频调速及晶闸管调压软起动器2种软起动器方案。其中,变频器调速软起动器价格昂贵,常用于控制要求起动转矩较大的中压电动机。晶闸管调压软起动器的价格略高于自耦变压器起动器和Y/Δ起动器,系统工作时对电网无过大冲击,可大大降低系统的配电容量,机械传动系统振动小,起动、停车平滑稳定,可提高电动机的使用寿命和经济效益。

1)晶闸管调压软起动器

晶闸管调压软起动器采用大功率可控硅作主回路开关元件,通过改变可控硅的导通角来实现电动机电压的平稳升降和无触点通断。起动电流可根据负载和工况任意设定。起动器还能自动监视电动机的功率因数和负载情况,经过计算来决定电动机的运行电压,以便提高电动机功率因数,使其以最小电流运行,降低损耗,提高效率。

它是实现电动机精确控制、替代传统起动器的理想选择。

2)变频器调速软起动器

采用变频器控制的电动机具有良好的动态、静态性能,在低速时也可以任意调节电动机转矩,起动转矩高达150%的额定转矩。它可以恒转矩起动电动机,起动电流可限制在150%的额定电流以内,可以实现自由停车、软停车、泵停机、直流制动,满足有特殊要求的电动机控制。

4、软起动器控制电动机的几个重要概念

(1)脉冲突跳起动方式

对于静阻力矩较大的负载,必须施加一个短时的大起动力矩,以克服静摩擦力,这就要求起动器可以短时输出90%的额定电压。

(2)接触器旁路工作模式

当电动机全速运行后,用旁路接触器来取代已完成任务的软起动器,以降低晶闸管的热耗,提高系统效率。

在这种模式下用一台软起动器起动多台电动机。

(3)节能运行模式

电动机负荷较轻时,软起动器可自动降压,以此提高电动机功率因数。

(4)软停车

在不希望电动机突然停车的场合,可以通过软停车方式来逐步降低电动机端电压。

(5)泵停车

对惯性力矩较小的泵,软起动器在起动和停机过程中,实时检测电动机的负载电流,根据泵的负载和速度特性调节输出电压,消除“水锤效应”。

(6)动力制动

在惯性力矩大的负载或需要快速停机的场合,可以向电动机输入直流电,以实现快速制动。

3. 电机软启动器内部原理图

杭州利亿达的QD600软启动电机软启动器内部有芯片,可控硅等部件。在电机启动的时候,通过可控硅的导通角不停的开闭,间歇产生电流使电机启动时的电流减小或者电压降低。当电机正常启动的时候,主回路从电机软启动切换到旁路接触器。 整体的工作原理就是这样的。

4. 电机软启动的电气原理图

电动机的软启动。他的由来一定是从电动机的”硬启动”而来。硬启动就是直接启动了,硬启动(直接启动)的启动电流是电机额定电流的6-7倍,直接启动(硬启动)时,这种超过了电机额定电流的情况,给电机本身的制作工艺、结构都带来了许多受到制约的问题。

电机的轴很粗,似乎不可理喻。其实就是因为过去没有软启动,而硬启动突如其来的过载6-7倍的启动电流所带给电机的启动冲击转矩,会把电机轴扭断的。这就是电机轴为何设计得很粗的原因之一。

对于小功率的电机,直接启动尽管电流很大,启动时的冲击转矩对电机而言很大,但对机械的强度抗冲击性还是可以承受的。对于大功率的电机就有问题了,启动时所造成的过载冲击,机、电的强度与容量设计都是很棘手的。而且造成很大的附加成本。

5. 电机的软启动原理及应用

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。

6. 电机软启动器的工作原理

变频器: 定义: 把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可变的交流电的变换器称为变频器。 作用: 降低电机启动时造成的冲击载荷,控制电机速度,把启动时间拉长,把电流变平缓,达到软启动的目的, 同时还能提高电网及电动机的效率。实际上,变频器主要用在节能方面,通过调节,改变输出电压、电流、频率。一般调速算的电机使用变频器。 缺点:

1.造价高,价格要比微机保护贵很多。

2.由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式,这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高电流,并造成电压波形畸变,电力系统受到谐波污染后,轻则影响系统的运行效率,重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。

3.过载使变频器跳动比较频繁,平时发生过载现象时,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警。 软启动器: 定义及作用: 串接于电源与被控电机之间,通过微电脑控制其内部的晶闸管触发导通角实现交流调压,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,在软起动过程中,电机起动转矩逐渐增加,转速也逐渐增加,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,为电机正常运行提供额定电压。 缺点: 1.不能调节电源频率,所以就不能从零压零频启动电机,不能实现零冲击启动。 2.不能调速。 3.软启动器在启动电机之后退出系统,失去保护功能。 1.变频器是用于需要调速的地方, 变频器的输出不但改变电压而且可以同时改变频率。 2.软启动器实际上是一个调压器,对电机起到保护作用,用于电机降压启动时软启动器输出只改变电压不改变频率。 3.变频器具备所有软启动器的功能,但是它的结构复杂,价格也比软启动器贵许多。

4. 变频器是通过调节频率来控制用电设备的,可以调速和启动,比如工业上用的变频泵。软启动基本远离是通过改变串接在电路中的电阻,让电流由小到大,这样的方式用来启动大功率的电机,用来减少大功率电机直接启动给电网造成波动,或者造成一些不重要的负荷卸载的麻烦。

7. 交流电机软启动器的结构原理图

软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源,2T1、4T2、6T3接电动机。软起动器可通过参数设定选择是否检测相序。当采用旁路接触器时,可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。

8. 交流电机软启动器的结构原理是什么

电磁式软启动器的工作原理=是通过软启动电磁绕组降低电压,来起动大型机电设备,大而避免静态起动时的大电流损坏电路和设备。有磁饱和软启动,自耦降压启动两种。

电子式软启动器的工作原理一种是是通过改变电力频率,来起动大型机电设备,从而避免静态起动时的大电流损坏电路和设备,即变频启动;另一种是晶闸管降压软启动器,通过相位控制交流电压的有效值,降压启动。

9. 交流电机软启动器设计

软启动器参数的设置要根据不同的负载来设置,并选择合适的启动方式。不同的模式参数设置都不一样。

① 应根据负载的特性选择合适的启动模式。

② 为保证电机的软启动效果,斜坡初始电压不可设置过高,一般情况下设置为25%~50%范围内。

③ 电压的百分比是指即时引入电网电压的百分比。

④ 电流的百分比是指当前额定电流的百分比。

⑤ 当启停控制方式被设置为3,而外控连接为两线控制方式时,键盘启动和停止无效。一般软启动器的设置分为:启动模式的设置,电压斜坡启动模式下的参数设置,限流启动模式下的参数设置,点动工作模式下的参数设置,控制方式的设置,额定输出电流调整设置,显示电流的校准等。

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