摘 要:軟起動器以微處理器為核心,能夠產生平滑的電壓起動曲線,可任意設置穩定的起動電流,并具有多種保護。張鋼24m2燒結機混料系統應用軟起動器后,交流電機起動平滑、無噪聲,年節電5.6萬kW.h,經濟效益約2.4萬元。
關鍵詞:交流電機;軟起動器;起動電流;電壓起動曲線
交流電機起動一般分為全壓起動、降壓起動和變頻起動。大電機起動會產生超過10%的線路電壓降,易引起其它電氣設備工作不正常,而且長時間的 5~8倍的起動電流有可能造成變壓器過負荷跳閘。按照規定,全壓起動的鼠籠型電機的容量不大于變壓器容量的 20%~30%。因此,按全壓起動選擇變壓器容量,可能造成容量偏大。100kW以上交流鼠籠式電機一般不允許采用全壓起動。變頻起動可以同時改變電壓和頻率,保持V/F不變。既能降壓,又能保持一定的起動力矩,是目前最好的起動設備,但投資太大。 傳統上交流電機的起動采用降壓起動,如自耦變壓器、星/三角起動器、串接起動電阻等,其原理是降低電機起動電壓,減少對電網沖擊。這些傳統的起動方法均存在一定的缺陷:(1)由于存在主回路電壓切換,會對電機及機械設備產生沖擊,降低設備使用壽命。(2)主回路耗能元件(如起動電阻)增加能耗,設備體積較大。(3)降低電壓的同時,起動力矩相應減少;一旦元器件選定后便無法調整起動力矩。一種采用微處理器控制的由晶閘管元件組成的“軟起動器”能很好地克服上述缺點。
1 軟起動器的工作原理及技術特點
軟起動器是一種用mA級電流控制達幾kA晶閘管的無觸點電力控制設備。它以微處理器為核心,輔加相應檢測電路,通過改變晶閘管觸發導通角,產生平滑的電壓起動曲線;通過對起動電流閉環控制,任意設置穩定的起動電流。這種基于微處理器基礎上的軟件化控制,不僅有一般的電機保護功能,還有雙斜坡啟動和預置低速運行、避免機械沖擊等特殊的工藝控制功能,其控制原理見圖1。
SOFTSTARTER軟起動器系列有多種類型,其中RSS1DH軟起動器的額定輸入電壓為380~415V,頻率50Hz,內置風扇,工作溫度55℃,裝入柜內自然通風即可。軟起動器控制面板有手動設定電位器、運行和故障指示燈及選擇開關等。
圖1 軟起動器控制原理
SOFTSTARTER軟起動器與直接將電機接至全電壓起動或兩級起動如星/三角起動不同。軟啟動起動時,電壓沿斜坡上升,升至全壓的時間可設定在0.5~60s之間。軟起動器也有軟停止功能。其可調節的斜坡時間在0.2~240s之間。不同起動方法下起動轉矩及電機電壓曲線如圖2、圖3所示。
圖2 不同起動方法下的起動轉矩
圖3 不同起動方法下起動時的電機電壓
SOFTSTARTER軟起動器具有短路保護、電機過熱保護。因此,電源主回路無須加斷路器及熱繼電器等保護元件,一般僅要一只起分斷作用的熔斷器式開關即可。此外,它還具有晶閘管過熱保護、晶閘管短路保護、電源缺相保護、CPU故障保護,即使斷電,也能保留4項故障記錄,便于故障診斷。?
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