电子软启动器启动原理及应用
---- 二滩水力发电厂邢东
摘要:二滩电站一共安装了77台软启动器,大部分选用四川卓越科技有限责任公司的STRA(SDD)系列产品,由于工作环境及产品质量等原因,出现的故障较多,由于近几年的改造,也采用了AB软启动器和施耐德软启动器.介绍了软启动器工作原理及实际工作中遇到的闸题。
关键词:软起动;软停车;限电流起动;电压斜坡起动;电流带冲击的(“踢一脚”)起动
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,又称为Soft Starter。
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 软起动起动性能特点
三台电机可分别启动,也可同时启动
(1)启动电压可调,保证电机启动的最小启动转矩,避免电机过热和能源浪费;
(2)控制电机平滑启动,减少启动电流冲击;
(3)启动电流可根据负载情况调整,减少启动损耗,以最小的电流产生最佳的转矩。
(4)启动时间可调,在该时间范围内,电机转速逐渐上升,避免转速冲击。
(5)对传动机械的机械保护,清除转矩浪涌并降低冲击电流。
(6)恒定的加减速,不需要测速机,即使当电机负载变化时也是如此。
(7)自由停车和软停车可选,软停车快慢可调。
(8)有相序、缺相、过热、启动过程过流、运行过程过流和过载的检测及保护,其过流值和过载值可调。
2 软启动器工作原理与运行特点
三相交流异步电动机的起动转矩Ma直接与所加电压的二次方有关,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(见图1);软启动器主要是利用电动机的这一特性,通过控制可控硅的电子开关,改变可控硅的触发角,使电机电压平稳增加,频率不变,使电机端电压从预先设定的值上升到额定电压。
触发延迟角:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用 表示,也称触发角或控制角
✧✧导通角:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度
称为,用θ表示
图1 降低电机端子上的电压时启动转矩^缸和启动电流k 的特性
交流电机软启动器工作原理:
软起动的工作原理是由检测回路和控制回路将信号送至微电脑,通过微电脑的计算(主板),给驱动电路(驱动板)发出启动运行信号,驱动电路根据接收的控制信号,发出相应的控制信号控制串接于电源与被控电机之间的三相反并联可控硅的触发角,通过控制可控硅触发角的大小来改变可控硅的开通程度,从而达到控制电机启动的目的。
(其控制原理见图2所示)。
图2 软启动的控制框图
3 软启动的主要起动方式
软起动器的起动方式是指用什么方法使电动机由静止态到稳定的运转态。
例如限电流起动,电压斜坡起动,电流带冲击的(“踢一脚”)起动(这个冲击有助于克服静阻矩),以及这些方式的交替或组合起动方式等。
(1)电压双斜坡起动:如图3所示,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,根据负载可调,将调到大于负载静摩擦力矩,使负载能立即开始转动。
这时输出电压从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电压,当电机达到额定转速时,使输出电压达到额定电压。