什麼是軟啟動器?

軟啟動

軟啟動是相對於硬啟動的概念,在工程中最常用的就是三相非同步電機,在民用和工業工程電動裝置中,由於其電機啟動特性,這些電動機直接連線供電系統(硬啟動),會導致較大的衝擊電流和峰值轉矩,不利於機械裝置的良好運轉。軟啟動則是平滑的啟動執行,電壓由零慢慢提升到額定電壓,使電機啟動的全過程都不存在衝擊轉矩。(來源:

http://www。xfyuanchuang。com/zs/qidong/1520。html

什麼是軟啟動器?

軟啟動的特性

非同步電機啟動效能主要有兩個指標, 啟動電流倍數和啟動轉矩倍數, 軟啟動器是就是在啟動時透過改變加在電機上的電源電壓,以減小啟動電流、啟動轉矩。 電動機傳統啟動方式有自耦減壓、Y/△減壓等方式,其共同特點是控制線路簡單, 啟動轉矩不可調並有二次衝擊電流, 對負載有衝擊轉矩。 軟啟動可以有效地降低電動機的啟動電流, 其啟動電流僅為標準電機硬啟動電流的 50%,是高效電動機硬啟動電流的 20%(見圖 1) 。軟啟動的限流特性可有效限制浪湧電流,避免不必要的衝擊力矩以及對配電網路的電流衝擊,有效地減少線路刀閘和接觸器的誤觸發動作;對頻繁啟停的電動機,可有效控制電動機的溫升,大大延長電動機的壽命。

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見圖 1

軟啟動的原理

目前應用較為廣泛、工程中常見軟啟動器時閘流體(SCR)軟啟動。

閘流體軟啟動原理:在三相電源與電機間串入三相聯閘流體,利用閘流體移相控制原理(見圖 2) ,改變閘流體的觸發角,啟動時電機端電壓隨閘流體的導通角從零逐漸上升,就可調節閘流體調壓電路的輸出電壓,電機轉速逐漸增大,直至達到滿足啟動轉矩的要求而結束啟動過程;軟起動器的輸出是一個平滑的升壓過程(且可具有限流功能) ,直到閘流體全導通,電機在額定電壓下工作;此時旁路接觸器接通(避免電機在執行中對電網形成諧波汙染,延長閘流體壽命) ,電機進入穩態執行狀態;停車時先切斷旁路接觸器,然後由軟啟動器內閘流體導通角由大逐漸減小,使三相供電電壓逐漸減小,電機轉速由大逐漸減小到零,停車過程完成。

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圖2 源創軟啟動原理

軟啟動與其他降壓啟動效能比較

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軟啟動的起停方式

軟啟動通常利用其特性,採用如下四種起停方式:

1。 電壓斜坡軟啟動:啟動電機時,軟啟動器的電壓快速升至 U1,然後在設定時間 t 內逐漸上升,電機隨著電壓上升不斷加速,達到額定電壓和額定轉速時,啟動過程完成。

2。 限流啟動:啟動電機時,軟啟動器的輸出電壓迅速增加,直到輸出電流達到限定值,保持輸出電流不大於該值,電壓逐步升高,使電動機加速,當達到額定電壓、額定轉速時,輸出電流迅速下降至額定電流,啟動過程完成。該方式用於某些需快速啟動的負載電機。

3。 斜坡限流啟動:啟動電機時,輸出電壓在設定時間內平穩上升,同時輸出電流以一定的速率增加,當啟動電流增至限定值 Im 時,保持電流恆定,直至啟動完成。該方式適用於泵類及風機類負載電機。

4。 軟停車:在該方式下停止電機時,電機的輸出電壓由額定電壓在設定的軟停時間內逐步降低至零,停車過程完成;常用於水泵負載,它成功地解決了傳統停車過程中的“水錘”現象(即瞬間停機引起流體原來狀態的劇烈變化,造成流體對管道的衝擊) 。

軟啟動的應用

按電機的負載和速度變化分類,軟啟動常用於:

負載變化較大且不允許速度變化的裝置:如港口皮帶輸送機、煤礦皮帶輸送機、 水泥皮帶傳送裝置、電動扶梯、不帶變頻器的升降電梯、軋鋼裝置、各類工業輸送機械等

變負載裝置:如中央空調主機、六角機床、碾磨機、研磨機、成形機、衝床、拋光機、懸垂機、壓機、切削機、壓縮機、油井抽油機、電動衣車、食品攪拌機、塑膠開煉機/密煉機、注塑機、鍛機、板機混凝土成型機、橡膠成型機、化工工業裝置、農用裝置、紡織機械、造紙裝置、工業機械、食品及其它重工業機械。

利用軟啟動特性裝置簡介如下:

空氣壓縮機-大容量電動機輕載時進入節能執行狀態;當輸入電源電壓不平衡時,可以自動調節使相電流平衡,減少電動機發熱和延長壽命。

離心泵-利用泵控制功能,減少啟動和停止時液流衝擊所產生地系統喘振現象,節省系統維修費用。

橋式起重機-利用雙斜坡起動 ,實現加速過程最有效控制,提高生產率並減少產品的損壞。

皮帶運輸機和自動傳輸線-利用軟啟動和預置低速執行,實現平滑起動,避免產品移位和液體溢位。

通風機-利用軟啟動取代舊的機電啟動器,減少皮帶磨損和機械衝擊,節省維修費用。

粉碎機械-利用堵轉和失速保護,避免機械故障或阻塞造成電動機過熱而燒燬。

切碎機-利用軟啟動取代自耦降壓起動,有助於減少對電網的衝擊和節約能源。

攪拌機-利用雙斜坡起動和預置提速執行,避免機械故障,節約能源,不需要變頻器驅動。

軟啟動的發展趨勢

電動機軟起動技術在不斷髮展,隨著電力電子器件和技術的發展,電動機的軟起動有幾個值得重視的分支:磁控軟起動、閘流體軟起動(SCR)、液阻軟起動;其中以閘流體(SCR)軟起動應用最為廣泛。閘流體軟啟動器自 20 世紀80 年代由國外進入國內後,隨著該產品國產化率提高、產品質量穩定,現逐步進入全面應用階段。目前國內廠商著手中高壓電動機軟啟動器研製、開發、推廣。

為便於控制,軟啟動器和開關及控制電路可以設計一個完整的電機控制中心以實現對電機的綜合控制及故障記錄報警,可實現控制整合化;軟啟動器與可編程式控制器(PLC)組合後,使控制系統的設計更為方便靈活及可靠,可實現控制的數字化;與計算機網路技術相結合可實現控制的智慧化和網路化。