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软启动ZYR6-45KW,软启动QB-JDR11-45,软启动XHR2-18.5KW,软启动QB-5-132 |
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电机软启动器是一种用于电动机启动的设备,它主要通过改变加在电机定子绕组上的电压来实现电机的软启动,以下是其常见的几种工作原理:
晶闸管调压原理
软启动器内部通常由三组反并联的晶闸管组成,分别对应电机的三相电源。晶闸管是一种半导体器件,具有可控导电性。在电机启动时,软启动器通过控制晶闸管的触发角,来改变晶闸管的导通时间,从而调节加在电机定子绕组上的电压。
启动初期,触发角较大,晶闸管导通时间较短,电机端电压较低,此时电机以较低的转矩开始启动,避免了过大的启动电流和机械冲击。随着电机转速的上升,逐渐减小触发角,使晶闸管导通时间逐渐增加,电机端电压逐渐升高,直到电机达到额定转速,此时晶闸管完全导通,电机在额定电压下运行。
电子式软启动原理
电子式软启动器采用电子电路来控制电机的启动过程。它通常包含一个微处理器或数字信号处理器(DSP),用于实时监测电机的运行参数,如电流、电压、转速等。
根据预设的启动曲线和控制算法,微处理器或 DSP 会输出相应的控制信号,通过驱动电路来控制晶闸管或其他功率半导体器件的导通和关断,从而实现对电机电压和电流的控制。这种控制方式可以根据不同的负载特性和启动要求,灵活地调整启动参数,实现更加平滑、的软启动过程。
磁控式软启动原理
磁控式软启动器利用磁放大器的原理来调节电机的启动电压。磁放大器由铁芯、绕组和控制电路组成。在启动过程中,通过控制磁放大器的直流控制电流,来改变铁芯的磁导率,从而改变磁放大器的交流阻抗。
当磁放大器的交流阻抗发生变化时,加在电机定子绕组上的电压也会相应改变。启动初期,磁放大器的交流阻抗较大,电机端电压较低,随着启动过程的进行,逐渐减小磁放大器的直流控制电流,使其交流阻抗逐渐减小,电机端电压逐渐升高,终实现电机的软启动。
液阻式软启动原理
液阻式软启动器是在电机的定子回路中串入液体电阻,通过改变液体电阻的大小来实现电机的软启动。液体电阻通常由电解液和电极组成,电解液的导电性能可以通过改变其浓度或温度来调节。
在启动时,液体电阻处于大值,此时电机的启动电流较小,随着电机转速的升高,逐渐降低液体电阻的阻值,使电机端电压逐渐升高,从而实现电机的软启动。当电机达到额定转速后,液阻式软启动器会将液体电阻短接,使电机直接接入电网运行。
电机软启动器的这些工作原理,都旨在实现电机的平稳启动,降低启动电流和机械冲击,保护电机和其他设备,同时也有助于提高能源利用效率,延长设备使用寿命。
软启动器具备多种保护功能,这些功能对于保障电机和整个系统的安全稳定运行至关重要。以下为你详细介绍软启动器常见的保护功能:
过载保护
- 原理:当电机的负载电流超过其额定电流且持续一定时间时,软启动器会检测到电流的异常变化。它依据反时限特性曲线来动作,即过载电流越大,动作时间越短。
- 作用:有效防止电机因长时间过载运行而发热,避免绝缘材料老化、损坏,从而延长电机的使用寿命,减少因过载引发的设备故障和停机时间。
过流保护
- 原理:在电机启动或运行过程中,如果电流突然急剧增大,超过了软启动器设定的过流保护值,软启动器会迅速动作。
- 作用:能快速切断电路,保护电机和软启动器本身不受过大电流的冲击,防止因过流造成的电气元件损坏,保障设备的安全。
过压保护
- 原理:实时监测电源电压,当电压超过软启动器设定的过压保护阈值时,软启动器会采取相应措施。
- 作用:避免过高的电压对电机和软启动器的绝缘造成破坏,防止因过压导致的电机绕组击穿、电子元件损坏等问题,提高设备的可靠性。
欠压保护
- 原理:持续监测电源电压,当电压低于软启动器设定的欠压保护值时,软启动器会做出响应。
- 作用:防止电机在电压过低的情况下运行,因为欠压会使电机的转矩下降,转速降低,可能导致电机堵转,损坏电机绕组。同时,欠压保护也能避免因电压不稳定对软启动器的正常工作产生影响。
缺相保护
- 原理:通过检测三相电源的电压或电流,判断是否存在缺相情况。一旦检测到某一相缺失,软启动器会立即动作。
- 作用:电机在缺相状态下运行会产生不平衡转矩,导致电机振动加剧、发热严重,甚至烧毁电机绕组。缺相保护能及时切断电源,保护电机免受缺相运行的危害。
过热保护
- 原理:在软启动器内部设置温度传感器,实时监测功率模块等关键部件的温度。当温度超过设定的过热保护温度时,软启动器会采取保护措施。
- 作用:防止软启动器因长时间工作或散热不良而温度过高,避免功率模块等元件因过热损坏,确保软启动器的正常运行。
相序保护
- 原理:检测三相电源的相序,当相序与软启动器设定的相序不一致时,软启动器会禁止电机启动。
- 作用:确保电机按照正确的方向旋转,避免因相序错误导致电机反转,从而影响设备的正常运行,特别是对于一些对电机旋转方向有严格要求的设备,相序保护尤为重要。
漏电保护
- 原理:通过检测电路中的漏电电流,当漏电电流超过设定的阈值时,软启动器会迅速切断电源。
- 作用:防止因设备漏电对人员造成触电危险,同时也能保护设备免受漏电引起的损坏,提高电气系统的安全性。
软启动器启动时间过短会在多个方面产生不利影响,以下为你从对电机、机械设备、电网以及软启动器自身这几个维度详细分析:
对电机的影响
产生过大的电流冲击:正常情况下,软启动器通过逐渐增加电压来平稳启动电机,若启动时间过短,电压上升速度过快,电机电流会在短时间内急剧增大。过大的启动电流会使电机绕组产生大量热量,加速绕组绝缘材料的老化,降低绝缘性能,严重时甚至可能导致绝缘击穿,引发电机短路故障,缩短电机的使用寿命。
造成机械应力过大:启动时间过短会使电机转速迅速上升,电机转子和负载之间会产生的机械冲击力。这种冲击力会作用在电机的轴、轴承等部件上,容易导致轴弯曲、轴承损坏等机械故障,影响电机的正常运行,增加设备的维护成本。
对机械设备的影响
损坏传动部件:电机与机械设备之间通常通过联轴器、皮带等传动部件连接。启动时间过短产生的机械冲击会传递到这些传动部件上,可能导致联轴器损坏、皮带断裂等问题,使机械设备无法正常工作,影响生产的连续性。
影响设备精度:对于一些对精度要求较高的机械设备,如数控机床、精密仪器等,启动时间过短引起的机械冲击会使设备在启动过程中产生振动和位移,破坏设备的初始定位和精度,影响产品的加工质量。
对电网的影响
引起电压波动:启动时间过短导致电机启动电流过大,会在电网中引起较大的电压降,造成电网电压波动。这种电压波动不仅会影响同一电网中其他设备的正常运行,还可能对电网的稳定性造成威胁,引发电力系统的故障。
增加电网负担:过大的启动电流会使电网在短时间内承受较大的负荷,增加了电网的负担。长期频繁出现这种情况,会加速电网设备的老化,降低电网的供电可靠性。
对软启动器自身的影响
加速元件老化:启动时间过短,软启动器中的晶闸管等功率元件需要在短时间内承受较大的电流和电压变化,这会加速元件的老化和损坏,缩短软启动器的使用寿命。
触发保护机制:过大的启动电流可能会触发软启动器的过流保护装置,使软启动器停止工作,导致电机启动失败。频繁触发保护机制还可能损坏保护装置,影响软启动器的正常功能。
数码型电机软启动器是一种将电力电子技术,微处理器和自动控制相结合的新型电机起动、保护装置。它能无阶跃地平稳起动/停止电机,避免因采用直接起动、星/三角起动、自耦减压起动等传统起动方式起动电机而引起的机械与电气冲击等问题,并能有效地降低起动电流及配电容量,避免增容投资。
基本接线原理图:
软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源,2T1、4T2、6T3接电动机。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。
汉显智能型电机软启动器是国内一款基于32位ARM核微控制器开发的电机软起动器,是一种新型智能化的异步电动机起动、保护装置。它是集起动、显示、保护、数据采集于一体的电机终端控制设备。用户使用较少的元件,就可实现较复杂的控制功能。而中英文界面显示又使得操作更简便。
电机软启动器工作原理:在三相电源与电机间串入三相反并联晶闸管(可控硅整流器),利用晶闸管移相控制原理,启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升,电机转速逐渐增大,直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程,此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染,延长晶闸管寿命),电机进入稳态运行状态,停车时先切断旁路接触器,然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小,使三相供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,停车过程完成。启动时,使晶闸管的导通角从0开始,逐渐前移,电机的端电压从零开始,按照预设函数关系逐渐
上升,直到达到满足启动转矩而是电动机顺利启动,再使电机全电压运行。从工作原理上看,软启动器实际上是一一个调 压器,输出只改变电压,并没有改变频率。这一点与变频器不同。
电机传统的减压起动方式如: Y-A起动、自耦减压起动、电抗器起动等,皆属于有级减压起动,其缺点是在起动过程中会出现二次冲击电流。而软启动器则避免了这些缺点,故近年来使用比较广泛。
软起动器的优点有:
1)、起动时无冲击电流,通过逐渐增大晶闸管导通角,使起动电流从零线性上升至设定值;
2)、属恒流起动,软起动器可引入电流闭环控制,使电动机在起动过程中保持恒流,确保电动机平稳起动;
3)、可根据负载情况及电网继电保护特性选择,能自由地无级调整至佳的起动电流。
4)、可以频繁的启动电动机,软启动允许10次/小时,而不致电动机过热。
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