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    电动机软启动器工作原理_电动机各种启动方式的区别
    作者:ZHANG LI  来源:软启动技术网  发表时间:2013-05-25 17:29:04  点击:601

    电机软启动器一般以大功率双向晶闸管构成三相交流调压电路,以微处理器及信号采集、保护环节构成控制器,通过控制晶闸管的触发角,调节晶闸管调压电路的输出电压,实现电动机的无触点降压软启动、软停车和空载、轻载的节能及保护功能。为此,通过对软启动方式与传统的启动方式进行比较,来分析软启动器的特性。

    软启动和一般降压启动的区别

    在电动机启动时,降低加到电动机定子绕组的电压可以减小电动机的启动电流。

    一般降压启动是指电动机在启动过程中加在电动机定子绕组的电压变化是瞬间突变的,主要有“Y—△”降压启动和自藕变压器降压启动等;而软启动是使用调压装置在规定的启动时间内,自动地将启动电压连续、平滑地上升,直到达到额定电压。

    若采用一般降压启动,则启动过程是跳跃的、不平滑的,所以又叫作硬启动,对生产工艺要求稳启动的场合不宜采用。而软启动从初始电压开始电压连续平稳地增大,在启动过程中电动机的转矩是平滑的而不是跳跃的,启动过程是平稳的,所以叫软启动。

    软启动器工作原理是当电机启动时,由电子电路控制晶闸管的导通角使电机的端电压以设定的速度逐渐升高,一直升到全电压,使电机实现无冲击启动到控制电动机软启动的过程。当电动机启动完成并达到额定电压时,使三相旁路接触器闭合,电动机直接投入电网运行。

    如果是轻载,则在正常运行时,也保持所需的较低端电压,使电机的功率因数升高,效率增大。在电机停机时,也通过控制晶闸管的导通角,使电机端电压慢慢降低至0,从而实现软停机。

    软启动的特性

    (1) 启动电流以一定的斜率上升至设定值,对电网无冲击。

    (2) 启动过程中引入电流负反馈,启动电流上升至设定值后,使电机启动平稳。

    (3) 不受电网电压波动的影响。由于软启动以电流为设定值,电网电压上下波动时,通过增减晶闸管的导通角,调节电机的端电压,仍可维持启动电流恒值,保证电机正常启动。

    (4) 针对不同负载对电机的要求,可以无级调整启动电流设定值,改变电机启动时间,实现最佳启动时间控制。

    软启动的启动方式类型

    (1) 不限流软启动。启动时,使启动电流以一定斜率不断上升,直至启动完毕,期间对启动电流不加任何限制。这种启动方式因为没有对启动电流进行限制,所以对电网冲击较大,一

    般不使用,适应重载启动场合。

    (2) 阶跃恒流启动。启动一开始在极短的时间里,使晶闸管接近于全导通,然后恢复至较小导通角,进行正常的恒流软启动。适应场合:启动时静摩擦力矩较大的场合。

    (3) 小斜率软启动。这种启动的特点是电流上升速率缓慢,didt 变化率小。适应场合为对电机转矩、速度变化敏感的场合,如小张

    力绕线机构。

    (4) 恒流软启动。启动时,电流以一定的斜率上升至设定值,其后维持恒定,直至启动结束。适应场合为绝大多数应用场合。

    电机各种启动方式的对比:

    因异步电动机具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高及工作特性好等优点,在电力拖动平台上广泛使用。但是,它有启动电流大的缺点(一般启动电流为额定电流的47 倍,部分国产电动机的启动电流经过实际测量高达额定电流的812 )。过大的启动电流对电动机本身和电网以及其他电气设备的正常运行会造成不利影响,会在电动机轴上产生瞬时的过大转矩(可达电机满载转矩的1.62.0 倍),扭曲电机轴、破坏键槽、损坏和轴联接的其他设备,使电机发热影响其寿命,供电线路电压损失增大,可能使并联于同一供电线路上的其他电气设备的正常运行遭到破坏。

    国家有关部门早有明确规定,电动机启动时电网电压降不能超过15%。对于容量较大的电动机,应采取措施降低电动机的启动电流。通常异步电动机总是在全电压下运行。电动机从空载到满载,磁场几乎不变。因此,磁化电流在所有负载下近似地相同。

    通过比较异步电动机的各种启动方式:当电机全压启动时,对电网的冲击最大,冲击时间也最长;而通常使用的降压启动也就是硬启动,对电网的冲击虽比较小,但是由于涉及到一个线圈电压切换过程,所以出现二次冲击的不利环节;软启动由于在启动前设定了一个不对电网产生影响的启动电流,电流是缓慢增大至设定电流,故无冲击电流,对电网的影响最小,并且能消除启动力矩的冲击。

     
     

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