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1、三相異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng) 一、軟啟動(dòng)設(shè)備的工作原理 在三相電源與電機(jī)間串入三相反并 聯(lián)晶閘管(可控硅整流器),利用 晶閘管移相控制原理,啟動(dòng)時(shí)電機(jī) 端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸 上升,電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大,直至達(dá) 到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動(dòng) 過程,此時(shí)旁路接觸器接通(避免 電機(jī)在運(yùn)行中對(duì)電網(wǎng)形成諧波污染, 延長(zhǎng)晶閘管壽命) 電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài),停車時(shí) 先切斷旁路接觸器,然后由軟啟 動(dòng)器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減 小,使三相供電電壓逐漸減小, 電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零,停 車過程完成。 啟動(dòng)時(shí),使晶閘管的導(dǎo)通角從 0開始, 逐漸前移,電機(jī)的端電壓從零開始, 按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直到達(dá) 到滿
2、足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而是電動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng), 再使電機(jī)全電壓運(yùn)行。 從工作原理上看,軟驅(qū)動(dòng)器實(shí)際上是 一個(gè)調(diào)壓器,輸出只改變電壓,并沒 有改變頻率。這一點(diǎn)與變頻器不同。 二、軟啟動(dòng)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn) 1)、起動(dòng)時(shí)無沖擊電流,通過逐漸 增大晶閘管導(dǎo)通角,使起動(dòng)電流 從零線性上升至設(shè)定值; 2)、屬恒流起動(dòng),軟起動(dòng)器可引入電 流閉環(huán)控制,使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中 保持恒流,確保電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)起動(dòng); 3)、可根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù) 特性選擇,能自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳 的起動(dòng)電流。 4)、可以頻繁的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),軟啟動(dòng) 允許 10次 /小時(shí),而不致電動(dòng)機(jī)過熱。 (籠型電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方 式有: Y- 起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、 電抗
3、器起動(dòng)等,皆屬于有級(jí)減壓 起動(dòng),其缺點(diǎn)是在起動(dòng)過程中會(huì) 出現(xiàn)二次沖擊電流。) 電機(jī)軟起動(dòng)器有兩種接線方法: ( WKR6000系列電機(jī)軟起動(dòng)器為例 ) 主回路接線:包括三相電源輸入 和輸出主電機(jī)接線以及斷路器、旁路 接觸器接線。 控制端子接線:有 12個(gè)(不確定, 與產(chǎn)品有關(guān))小型接線端子引出,包 括旁路接觸器控制線,停、啟開關(guān)控 制線和模擬輸出信號(hào)線。 電機(jī)軟起動(dòng)器主回路接線示意圖 電機(jī)軟起動(dòng)器外控端子說明 端子 1、 2用于控制旁路接觸器, 為無源動(dòng)合觸點(diǎn),起動(dòng)成功時(shí)閉 合。 端子 3、 4為可編程延時(shí)輸出、 輸出功能和方式由設(shè)置項(xiàng) PD確定, 為無源觸點(diǎn)。 端子 5、 6為故障輸出,軟起
4、 動(dòng)器發(fā)生故障或失電時(shí)閉合, 工作正常時(shí)斷開,為電源觸電。 端子 7、 8、 9、 10組成外部控制 電路,均為無源觸點(diǎn)。 端子 10為公共端。 端子 7為瞬停輸入:當(dāng) 7與 10斷開 時(shí),軟起動(dòng)端停止工作。(用于接熱 繼電器常閉) 端子 8為軟停輸入:當(dāng) 8與 10斷開 瞬間,為軟停車。(不必自鎖) 端子 9為軟起輸入:當(dāng) 9與 10接通 瞬時(shí),為軟起動(dòng)。(不必自鎖) 以上接線為三線控制,當(dāng) 8、 9端 子并聯(lián)作為一個(gè)端子使用時(shí),與 10接通為起動(dòng),斷開為停止,可 用于一個(gè)繼電器接點(diǎn)控制起停, 此為二線控制方式。 端子 11、 12為 020mA直流 模擬輸出,輸出最大電阻值為 300。 當(dāng)
5、電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)行后,用旁路接 觸器來取代已完成任務(wù)的軟起動(dòng) 器,以降低晶閘管的熱耗,提高 系統(tǒng)效率。在這種模式下用一臺(tái) 軟起動(dòng)器起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。 從上圖中可看出:膠帶機(jī)正常工 作時(shí),電機(jī)輸出恒定轉(zhuǎn)矩,在直 接啟動(dòng)時(shí)電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為額 定轉(zhuǎn)矩的 2-3倍,這樣大的轉(zhuǎn)矩突 加于減速箱及膠帶滾筒會(huì)造成巨 大的沖擊,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成膠帶打 滑以致?lián)p壞設(shè)備。 針對(duì)膠帶機(jī)的這一運(yùn)行特性,軟 啟動(dòng)器完全能實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)性 能,如下圖所示。在 t的時(shí)間內(nèi), 電機(jī)在 Us啟動(dòng)電壓的作用下,啟 動(dòng)電流被限制在額定電流的 0 6 2倍。 電機(jī)啟動(dòng)力矩從 0上升至電機(jī)額定 力矩的 1 2倍,就消除了齒輪間 隙,張緊了膠帶,使膠帶應(yīng)力均 勻分布。然后在該力矩的純加速 力作用下,再慢慢加速,直到額 定轉(zhuǎn)速為止。對(duì)于膠帶機(jī)的停止 則比較簡(jiǎn)單,除可選擇軟停車外, 也可以直接停車。 四、水泵的停止(軟停車)控制特性 從上圖中可看出,對(duì)于水泵的控 制,主要是防止水泵停泵時(shí)發(fā)生水錘。 在軟啟動(dòng)器接受到停車信號(hào)時(shí),接入 軟啟動(dòng)器,斷開真空接觸器,使電機(jī) 的端電壓從額定電壓的 80%左右開始 逐步下降,直到電壓下降到軟啟動(dòng)器 設(shè)定值。 在降壓過程中,電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩 不足以使水泵全速運(yùn)轉(zhuǎn),但又維 持較小的水流,隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的 逐步下降,水流也緩慢停下來, 從而達(dá)到軟停車的目的。