软启动柜
2020年10月21日  星期三
  
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    直流调速器工作原理
    作者:LIUFENG  来源:软启动技术网  发表时间:2013-04-09 23:24:04  点击:615

    一、 概述
       在电力、化工、钢铁、铸造、特种材料加工、环保、通讯领域中,广泛使用的备用蓄电池组动力系统中,所配备的直流电动机,在断电情况下为维持水冷却、油润滑功能。需要迅速投入备用电源。但由于直流电动机直接启动时,所需电流是额定电流的6-8倍,对备用蓄电池组冲击较大。极易造成电动机线圈烧埙、损坏充电器、电路由于电流过大导致断路,出现这些现象时无法使设备正常运行。
    我公司生产的系列直流电机控制系统是根据电力生产现场实际需要,广泛征求了电厂、设计院等专家技术人员的意见,参考吸收了国内外大量的先进设计思想和最新技术,用最新型的16位微机控制技术和电力电子技术开发研制,实现了该产品的高度可靠化和智能化。
    拥有此项控制技术的成套控制设备,解决了直流电动机启动运行时对蓄电池组电源的冲击问题,保证了设备长期安全有效运行。
      产品优点
       直流电动机启动时最显著的特点就是:启动电流大,最大冲击电流可达到额定电流的15-20倍,将使直流系统受到较大的电流冲击,电动机受到机械冲击。针对这个特点,目前火力发电厂中应用最广泛的启动方式是电枢回路串接电阻启动,该启动方式启动时在直流电动机电枢回路中串入启动电阻,以限制启动电流,启动电阻为一个三个电阻串接的可变电阻,在启动过程中,开始启动时,电枢回路接入电源,串入全部电阻,以尽量降低启动电流,随后以固定时间及时逐级短接三个电阻,直到电机正常启动。这种启动方式的应用在电力生产中非常广泛普遍,其暴露出的缺陷及隐患也是非常多的,大致有如下几项:
       1、它不能彻底解决直流电动机启动过程中冲击电流大的问题,启动过程中直流电机的启动电流依旧大于其额定电流数倍,仍有可能因启动电流过大而引起电机加速损坏。
       2、 控制原理落后,方式复杂,环节过多,故障率极高,维护工作量很大。这种启动方式需由几个大容量的直流接触器和中间继电器、时间继电器组成,由于元件较多,故障率极高,柜体内非常拥挤,检修维护极不方便。
       3、启动过程中,任何一级电阻不切换,即可导致直流电动机不能正常运行,电阻发热严重,电机过载。
       4、启动过程中,启动电流仍旧较大,使蓄电池受到电流冲击,输出电压降低,如果有任一级电阻不切换,则恶化蓄电池的运行工况,对电气二次回路的正常工作造成威胁,比如事故情况下有关开关拒跳闸,使事故扩大。
       5、在停泵过程中,直流电机的反电动势,通过直流接触器断开时的电弧瞬时加入直流系统,导致直流系统电压大幅波动,严重时电压波动幅度大于100V,对电气二次回路的正常工作造成极大威胁,如现场运行中的开关无故偷跳的现象,就是由此引起。
        该产品经多家电厂现场运行证明,直流电机控制系统完全可以解决上述传统直流电机控制系统的弊病,并能在运行中更可靠地监测电机的各种关键参数,可以按理想电机的控制模式来监控电机的运行,大大提高了直流电机运行的可靠性,功能和技术性能居国内领先水平,完全可以作为传统的电枢绕组三级降压起动控制方式的更新换代产品。
    三、产品用途及特点
        产品用途:
       本产品适用于各种类型直流电机(尤其是10KW以上大功率电机)起停的智能控制,主要应用于火电厂中各种直流油泵的控制,如主机、小机直流润滑油泵,氢侧、空侧直流密封油泵等,做为传统控制方式的更新换代产品,它具有工作原理先进、安全可靠、结构简单、故障率低、维护方便等特点。
       直流电机软启动控制器可广泛用于:电厂直流油泵润滑系统的直流电机控制,化工企业反应釜水冷却系统的水泵控制,冶炼、铸造感应炉水冷却系统的水泵控制。可实现直流电机的平滑软启动运行,并适用于各种直流输入电机的调速,励磁系统的调控等领域。
       产品特点:
       1、采用多种先进的控制技术,适用范围广泛。
       2、功率器件采用西门子IGBT,保证主回路工作的可靠性。
       3、设有手动、触摸屏两种控制模式,操作界面友好、直观。
       4、具有近控/远控转换功能。
       5、产品集成度高,使用方便,易于维护。
       6、相比于串电阻起动方式,该系统发热量小,抗干扰能力极强。
    四、性能及参数
      1、工作电压:DC220V(±10%);
      2、电机容量:7.5KW;
      3、控制信号:0~5V
      4、电流升至额定值时间: 0~70秒可调;
      5、稳流精度:优于1.5%
      6、过流保护动作参数:120%额定电流(可选);
      7、过热保护动作温度阈值:摄氏70度(外温);
      8、散热方式:自然冷却;
      9、电流信号:4-20mA,精度1%;
      10、通讯端口:RS232、RS485(可选)
      11、最大允许启动次数:3次/小时
    五、使用条件
      1、环境温度:-10℃~+55℃,24小时内平均温度不超过+35℃;
      2、相对湿度:相对湿度不超过85%;
      3、贮存温度:-25℃~+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复后,装置应能正常工作;
      4、大气压力:86kPa~106kPa;
      5、安装方式:柜(箱)体应与地面垂直,安装倾斜度不得超过5%。
      6、地震烈度:8度。
      7、使用环境:海拔高度不超过2000m,使用地点不允许有爆炸危险的介质,周围介质中不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质,不允许充满水蒸气及有较严重的霉菌存在;
      8、 防护等级:IP30。
    六、工作原理及应用
      1、工作原理
       该调速系统是由PWM驱动控制器,软启动控制器,高性能IGBT模块,PLC、触摸屏、开关电源,散热系统,保护吸收电路等有机结合组成,通过PWM控制模块主回路电压输出,从而达到对直流电机调速的目的。
     
    工作原理框图如下:
     

     


    1、 A、B为直流电机主电枢,A为“+”,B为“-”;
    2、 a、b为直流电机主电枢, a为“+”,b为“-”;
    3、 远控开机、停机信号可根据用户要求设计为机械按钮信号或DCS信号,其他开机方式指用户要求的母线管压力开机、热工开机等开机方式;
    4、 检测部分为扩展功能,分为闭环检测和其他信号检测;
    5、 本地控制有多种控制方式,可为电位器控制、仪表控制或触摸屏控制等;
    6、 远方控制分计算机终端(DCS)控制或远控箱电气控制等;
    7、 1/2/3/4脚为工作状态远传,可提供无源接点至DCS;
    8、 电流远传可以为75mV信号,也可为4~20mA信号,可根据用户要求变送;
    9、 标“*”部分为扩展功能部分,用户可根据自身情况选择。
    接线图
     

     


      KM1为主接触器,KM2为旁路接触器,旁路为软启动器启动完毕后输出的开关量信号,SB1为启动按钮,SB2为停止按钮。

     
     

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