把变压器的原边串入电机定子回路,通过控制可控硅短接变压器副边,来改变原边电流,从而控制电机的起动过程。此种方式软起动是通过变压器的降压原理,避免了可控硅的直接串联中的均压问题,从而回避了技术难点。
但此种方式也有一定的缺点:既虽然通过变压器把可控硅上的电压降低了n 倍,但根据变压器原理,可控硅上承载的电流就要增加n倍,在容量稍大的电机上,就需要并联可控硅,可见此种方式并没有减小可控硅容量(承载电压*电流),而且多了一只开关变压器。
3、磁控软起动
此种方式是通过磁放大原理,在饱和电抗器的控制线圈中加入较小的控制电流,使电抗器的饱和程度有所改变,从而改变串入电抗器的电机的起动电流。此种方式运用了磁放大原理,从而达到以较小的功率控制较大功率的目的。此种方式的优点:电感的体积和成本比变压器有所降低。
缺点:
1、响应慢,由于串入定子回路中的电感具有电流的滞后性,在控制系统发出控制指令到电感达到指令的设置要求大约需要1秒钟以上。
2、功率因数低,由于电机起动时功率因数本来就不高,定子中串入电感更加降低了功率因数,起动电流的利用律不高。
3、噪声大,起动时噪声明显。
4、可控硅串入方式软起动。
这是国外中高压领域广泛应用的起动方式,是国际上的主流起动方式。它是应用了可控硅串联技术,通过光纤传输控制信号,控制可控硅串的同时导通和关断,从而控制电机的起动过程。
可控硅方式软起动有诸多优点:
a、体积小,重量轻。
b、控制迅速,响应快。
c、可频繁起动,
d、可靠性高,起动成功率有保证。鉴于以上优点,可控硅方式软起动是除变频起动外,其它几种软起动中性能最优的起动方式。
至于价格方面,由于此项技术门槛较高,以前此类产品均为进口,给人以高价的印象,随着半导体元件的价格降低和国内有实力的公司介入,价格已达到了人们可以接受的程度,而且从发展的角度看,半导体功率器件的技术越来越成熟,售价不断降低,而制造变压器、电抗器等金属材料的价格却在逐年提高,所以可控硅方式软起动必将取代其它几种方式软起动成为未来软起动的主流。
软起动的性能及常见问题:
1.保护
1.1过载保护:过载等级0%—199%可调,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.2欠载保护:当电流下降到设定的欠载保护级别时系统自动跳闸,欠载级别在0%—99%内可调,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.3过压保护:过压等级可调,当系统电压超过设定电压级别时自动跳闸,过压级在0%—199%内可调,跳闸延时可调,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.4欠压保护:当起动时检测到欠压到达系统设定级别时,系统报警,并自动跳闸,欠压级在0%—99%内可调,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.5起动次数过频保护:可自行设定连续起动次数,1—99次/小时可调,当超出设定范围时自动报警跳闸,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.6相序保护:具有反相识别功能,当进线相序错误时,控制器自动报警跳闸,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.7缺相保护:当发生缺相故障时自动跳闸,跳闸时间可自动设置,在0—10s内可调。
1.8三相不平衡保护:当三相电流之差超过设定的不平衡级别时自动跳闸,不平衡级别在0%—25%内可调,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.9电机堵转保护:当电机在起动时发生堵转情况时,系统报警并自动跳闸,跳闸时间可自动设置,在0—10s内可调。
1.10电机过热保护:当电机在起动和运行时产生的热量超出系统设定值时自动报警并跳闸。耗热报警级别在0%—99%内可调,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
1.11晶闸管故障保护:当晶闸管或触发脉冲出现故障时,系统报警并自动跳闸,跳闸时间可自动设置,在0—10s内可调。
1.12晶闸管过温保护:起动过程中当系统检测到晶闸管温度超出设定温度时,系统报警,并自动跳闸,跳闸时间可自动设置,在0—99s内可调。
2.核心器件
2.1控制器:它是整套软起动的核心,由他对采集的电压、电流等数据进行高速处理,及时发出相应触发与保护指令。他的运算和保护速度对整个系统起关键作用。
2.2阀组:它是整套软起动的关键部件。由于电网电压需要由多只可控硅共同负担,所以同一相中串联的可控硅的一致性非常关键,所以尽可能选取国外原装进口产品如ABB可控硅。
至于其它器件,如互感器、接触器等,由于国内产品性价比较高,建议选用国产。
3.常见问题
3.1系统维护:由于可控硅方式软起动的阀组只是在起动过程中工作的,电机起动完成由旁路接触器完成旁路切换,阀组的散热量很小,基本不需要通风,没有风扇等转动部件和防尘过滤网的清理工作,所以操作人员只管按起动和停止按纽就可以了,系统是免维护的。
3.2系统谐波:由于可控硅方式软起动是靠可控硅斩波降压的起动,起动过程中系统肯定是存在谐波的,只是电机的起动时间很短,谐波影响不十分显著罢了。
3.3传输距离:由于可控硅方式软起动回路中有一定的谐波,建议软起动与电机的距离不要太远,超过200米要在软起动端加滤波器。
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