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。
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。
软启动的主要起动方式
(1)电压双斜坡起动:,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。
软起动器的4大保护功能
软停可以解决突然停机引起的水泵水锤现象及机械冲击等相关问题。在许多场合中,由于其起动特性,电动机涌直接连接电源系统。如果直接在线起动,将会产生高达电机额定电流6倍的浪涌电流。该电流会使供电系统和串联的开关设备过载,如果直接起动,也会产生较高的峰值转矩,这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击,而且也会使用机械装置受损。
当电机起动过程中,软起动器按照预先设定的起动曲线增加电机的端电压使电机平滑加速,从而减少了电机起动时对电网、电机本身、相连设备的电气及机械冲击。当电机达到正常转速后,旁路接触器接通。电机起动完毕后,软起动器继续监控电机并提供各种故障保护。在软停机时首先按照预先设定好的停机曲线平滑地降低电机的端电压直到电机停机。
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