TCS降补固态软起动装置原理及应用
软启动器工作原理
软启动器工作原理软启动器是一种常见的装置，用于控制机电的启动过程。
软启动器通过逐步增加机电的电压和频率，实现机电平稳启动，避免了机电启动时的冲击和过载，延长了机电的使用寿命。
本文将详细介绍软启动器的工作原理。
一、软启动器的基本原理1.1 电压逐步增加：软启动器通过控制电压的逐步增加，使机电在启动过程中逐渐达到额定转速，减少了启动时的冲击和过载。
1.2 频率逐步增加：除了电压逐步增加外，软启动器还可以控制机电的频率逐步增加，进一步平稳机电的启动过程。
1.3 控制启动时间：软启动器可以根据实际需要控制机电的启动时间，确保机电在启动过程中不会受到过载或者损坏。
二、软启动器的工作原理2.1 初始状态：软启动器在机电启动前处于待机状态，等待启动信号。
2.2 启动过程：一旦接收到启动信号，软启动器开始逐步增加电压和频率，控制机电平稳启动。
2.3 运行状态：一旦机电达到额定转速，软启动器会维持机电的正常运行状态，并监测机电的工作情况。
三、软启动器的优点3.1 保护机电：软启动器可以有效保护机电免受启动时的冲击和过载，延长机电的使用寿命。
3.2 节约能源：由于软启动器可以控制机电的启动过程，减少了启动时的能量消耗，节约了能源。
3.3 提高效率：软启动器可以使机电平稳启动，提高了机电的运行效率和稳定性。
四、软启动器的应用领域4.1 工业领域：软启动器广泛应用于各种工业设备的启动控制，如水泵、风机、压缩机等。
4.2 建造领域：软启动器也常用于建造领域的电梯、空调等设备的启动控制。
4.3 农业领域：在农业领域，软启动器可以用于控制农业机械设备的启动，减少了设备启动时的损耗。
五、软启动器的发展趋势5.1 智能化：随着科技的发展，软启动器将越来越智能化，可以实现远程监控和控制。
5.2 节能环保：未来的软启动器将更加注重节能环保，减少能源消耗和对环境的影响。
5.3 高效稳定：软启动器将不断提高启动效率和稳定性，满足不同领域对机电启动的需求。
TCS2—8000／10降补固态软启装置的应用
ＱＦ ２
且保 证 了电机端 电压与母线 电压相角
的一致性 ，从 而消除 了转切 时的操作 过 电压 ，使整个 转切 中物理 过程清晰
并 可 明 确 计 算 出 来 ，从 而 可 以 预 知 转 切 时 的状 况 ， 到理 想 的转 切 效 果 。 达 无 功 发 生 器 的 作 用 是 提 供 电 机 启
之差 ， 输入 电流为输 出电流 的 ｋ倍 （ 为降压器变 比，＜ ） ｋ １ 。即 ：
， ， １ （旷 ） ＝ 。
当启动合闸后 ， 电机端 电压逐渐升高 ， 启动转矩逐 步增加 。 电机达到额定转速后 ， 运行柜合 闸， 同时降压装置连接柜及启动 柜分闸 ， 除降补 固态软启动器 ， 切 启动完毕 。
的部 分 无 功 功 率 。
无 功控制 器 与无 功发 生器 配合 ， 组成无功控 制系统 ，适 时提供合理 的 无功量 。在启动过程不同的阶段 ， 电机 需要 的无 功是变化 的 ，无 功发生器输 出 的无 功太 小或太大都 必然引起 系统 的不稳定。为有效控制无功容量 ， 采取
４ 。 斜（ ２ ， ０倾 图 ）保证光源落到视频采集点上 。
图 ２ 光源 、 摄像头 、 撕拉线位置示 意图 由于各设备生产环境 不同 ， 有些设备 比较靠近车间窗户 ， 外
作者通联：河北白沙烟草有 限责任公司保 定卷烟厂设备科
河北 保 定 市 ０ １０ ７０８
界的环境光对摄 像头的图像采集也有影 响 ，特别是外界的太 阳
为减少以至消除操作过电压 ，在转切过程 中加入缓冲装 置
的措施 。 使得 电机在转切全压 时没有失 电过程 ， 并且保证了电机 端 电压与母 线电压相角 的一致性 ，从 而消除了转切时的操作 过
降补固态软启动器说明
TCS系列降补固态软起动装置1 概述1.1 主要用途及适用范围TCS系列降补固态软起动装置适用于大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步起动的高压同步电动机，作电机降压起动之用。
使用该软起动装置起动电机具有起动电流小且恒定、转矩大且逐步增加的软起动特性，不受环境温度变化的影响，起动时对电网影响很小，无电磁干扰，是各种降压起动的理想替代产品, 相对于高压变频软起动器而言，又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染等优势。
该装置采用了两项专利技术，技术水平国内领先，属国际首创。
TCS 系列降补固态软起动装置广泛用于电压等级为6kV 、10kV ，额定功率50000kW以下电机的降压软起动。
1.2 产品特点1、起动时回路电流小于1.8倍电机额定电流，最小可达到额定电流,且恒定；2、起动时电网的压降在5%-12%之间可任意选择；3、对电网容量要求很低，显著减小变压器安装容量，大幅降低一次设备投资；4、起动转矩大，可满足不同负载的要求；5、可连续起动，重复精度高，起动时切换过程无操作过电压；6、无谐波，压降很低，基本不影响电能质量；无附加有功损耗；7、全密封，不受环境限制，安全可靠，寿命长，基本免维护；8、体积较小，安装使用方便。
1.3型号的组成及意义图1-1 型号说明1.4 型号及规格目前的TCS降补固态软起动装置共分为2、3、6三种系列，2系列适用功率范围为6000kW以下，3系列适用功率范围为5000kW-32000kW，6系列适用功率范围为10000-50000kW并且同一功率下精度比3系列高。
1.5 使用环境条件1、环境温度：上限50℃（24小时平均气温不超过45℃）,下限－10℃；2、相对湿度不超过90%；3、海拨高度不超过2000m；4、应放置室内无剧烈振动及冲击且垂直倾斜度不超过5°的场合；5、不允许有导电尘埃及腐蚀性气体；6、没有火灾及爆炸危险的场所。
注：1、环境温度长期低于—10℃时，用户订货时应予说明。
tcs牵引力控制原理
tcs牵引力控制原理TCS牵引力控制原理引言：TCS（Traction Control System）是一种汽车动力控制系统，旨在提高车辆的牵引力和操控性能。
本文将介绍TCS牵引力控制原理，包括其工作原理、应用场景以及优势等方面。
一、TCS的工作原理TCS是基于车辆动力学原理设计的，通过对车轮的牵引力进行控制，提高车辆在低摩擦路面上的牵引性能。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 传感器检测：TCS系统通过车轮传感器检测车轮的转速和转向角度，实时获取车辆在行驶过程中的动态信息。
2. 数据分析：系统会对传感器获取的数据进行实时分析，判断车辆是否存在车轮打滑的情况。
3. 控制信号发出：一旦系统检测到车轮打滑现象，会立即向车辆的发动机管理系统发出控制信号，减少发动机的输出扭矩，从而减少车轮打滑的可能性。
4. 刹车干预：除了减少发动机输出扭矩外，TCS系统还可以通过对车轮进行独立刹车来降低车轮的旋转速度，以防止车轮打滑。
5. 牵引力恢复：一旦车轮打滑的情况得到控制，TCS系统会逐渐恢复车辆的牵引力，使车辆能够更好地适应当前路面状况。
二、TCS的应用场景TCS系统广泛应用于各类汽车中，尤其在高性能车辆和越野车等特殊路况下发挥着重要的作用。
1. 高性能车辆：在高性能车辆的驾驶过程中，往往会有较高的加速和急刹车等操作。
TCS系统能够帮助车辆更好地控制牵引力，提供更精准的操控性能，确保车辆在高速行驶过程中的稳定性。
2. 恶劣路况：在雨雪天气、湿滑路面或者砂石路面等恶劣路况下，车辆容易出现打滑现象。
TCS系统的引入可以有效降低车辆打滑的概率，提高车辆在恶劣路况下的牵引力。
3. 越野车辆：越野车辆通常需要在复杂的地形条件下行驶，例如沙漠、泥泞路面或者崎岖山路等。
TCS系统可以根据车辆的实际情况，智能地调节车轮的牵引力，使车辆能够更好地适应不同地形的要求。
三、TCS的优势TCS系统作为一种先进的车辆控制技术，具有以下几个显著的优势：1. 提高行驶安全性：TCS系统能够实时监测车辆的牵引力状况，避免车轮打滑引发的事故，提高行驶的安全性。
软启动的工作原理
软启动的工作原理软启动是一种电机启动的方式，它通过逐渐增加电机的电压和频率，使电机缓慢启动，从而减少启动时的冲击和电流峰值，保护电机和相关设备。
软启动器通常由控制器、功率电子器件和传感器等部件组成，其工作原理如下。
一、控制器控制电压和频率的逐渐增加1.1 控制器通过内置的程序算法，根据设定的启动时间和启动曲线，逐步增加电机的电压和频率。
1.2 控制器监测电机的运行状态，根据实时反馈信号，调整电压和频率的增加速度，保证电机平稳启动。
1.3 控制器还可以实现对电机的保护功能，如过载保护、短路保护等，确保电机在启动过程中不会受到损坏。
二、功率电子器件实现电压和频率的调节2.1 软启动器中的功率电子器件通常采用可控硅等器件，通过控制器对其进行触发，实现电压和频率的调节。
2.2 可控硅器件可以在短时间内实现电压的快速切换，从而实现电机的平稳启动。
2.3 功率电子器件还可以实现对电机的动态调速功能，提高电机的运行效率和稳定性。
三、传感器实现电机状态的监测3.1 传感器通常安装在电机上，用于监测电机的转速、温度、电流等参数。
3.2 传感器将监测到的数据传输给控制器，控制器根据这些数据调整电压和频率的增加速度。
3.3 传感器还可以实现对电机的实时监测和故障诊断，及时发现问题并采取措施。
四、软启动器的优点4.1 软启动器可以减少电机启动时的冲击和电流峰值，延长电机和相关设备的使用寿命。
4.2 软启动器可以提高电机的启动效率和稳定性，减少能源消耗和运行成本。
4.3 软启动器还可以实现对电机的智能控制，提高生产效率和产品质量。
五、软启动器的应用领域5.1 软启动器广泛应用于各种类型的电机启动，如交流电机、直流电机等。
5.2 软启动器适用于需要频繁启停和变频调速的场合，如风机、水泵等设备。
5.3 软启动器还可以与PLC等自动化控制系统配合使用，实现对电机的远程监控和控制。
总之，软启动器通过控制器、功率电子器件和传感器等部件的协同作用，实现了对电机启动过程的精确控制和保护，具有启动平稳、效率高、智能化等优点，广泛应用于各种工业领域。
TCS降补固态软起动装置原理及应用
江西能源2009(1)TCS降补固态软起动装置原理及应用李剑军（新余钢铁有限责任公司第一动力厂江西新余338001）摘要：本文介绍了软起动的必要性，导出TCS降补固态软起动装置的原理，分析了软起动过程及在超大型轴流风机上的实际应用。
关键词：TCS；降补；固态软起动；原理；应用中图分类号：TF321.8文献标识码：B文章编号：1005－7676（2009）01－49-03Principle and Application of TCS Voltage-reduced Compensation Solid SoftStarting DeviceLI Jian-jun(Xinyu Iron and Steel Co.,Ltd,Xinyu,Jiangxi,China338001)Abstract:The principle and necessity of TCS voltage-reduced compensation solid soft starting device are introduced in this paper,the process of soft-start are analyzed and the application in driving the large-sized axial compressor are presented.Key words:TCS voltage-reduced compensation;solid soft start;principle;application一、概述：中国工业生产规模化带动着电动机制造与应用向超大容量方向高速发展，同时大型电动机控制技术发展也起到了推波助澜的作用，这不仅关系到起动方式的选择及电动机本身固有特性参数，还涉及到电力系统及供电条件，机械传动和环境限制。
因此，必须优化起动要求的性能指标。
结合实际状况，保证起动本身的可靠性，稳定性。
软启动器原理电机软起动器工作原理
软启动器原理、电机软起动器工作原理软启动器软起动器工作原理软启动器软起动器一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为SoftStarter;软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间;这种电路如三相全控桥式整流电路,主电路图见图1;使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸;待电机达到额定转数时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染;软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击;1.什么是它与有什么区别软起动器是一种集、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖,国外称为Soft Starter;它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路;运用不同的方法,控制三相反并联闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能;软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品;变频器是用于需要调速的地方,其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器,用于电机起动时,输出只改变电压并没有改变频率;变频器具备所有功能,但它的价格比软起动器贵得多,结构也复杂得多;2.什么是有哪几种起动方式运用串接于电源与被控电机之间的软起动器,控制其内部晶闸管的导通角,使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升,直至起动结束,赋予电机全电压,即为软起动,在软起动过程中,电机起动转矩逐渐增加,转速也逐渐增加;软起动一般有下面几种起动方式;1斜坡升压软起动;这种起动方式最简单,不具备电流闭环控制,仅调整晶闸管导通角,使之与时间成一定函数关系增加;其缺点是,由于不限流,在电机起动过程中,有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏,对电网影响较大,实际很少应用;2斜坡恒流软起动;这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加,当电流达到预先所设定的值后保持恒定t1至t2阶段,直至起动完毕;起动过程中,电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定;电流上升速率大,则起动转矩大,起动时间短;该起动方式是应用最多的起动方式,尤其适用于风机、泵类负载的起动;3阶跃起动;开机,即以最短时间,使起动电流迅速达到设定值,即为阶跃起动;通过调节起动电流设定值,可以达到快速起动效果;4脉冲冲击起动;在起动开始阶段,让晶闸管在级短时间内,以较大电流导通一段时间后回落,再按原设定值线性上升,连入恒流起动;该起动方法,在一般负载中较少应用,适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合;3.软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等;这些起动方式都属于有级减压起动,存在明显缺点,即起动过程中出现二次冲击电流;软起动与传统减压起动方式的不同之处是：1无冲击电流;软起动器在起动电机时,通过逐渐增大晶闸管导通角,使电机起动电流从零线性上升至设定值;2恒流起动;软起动器可以引入电流闭环控制,使电机在起动过程中保持恒流,确保电机平稳起动;3根据负载情况及电网继电保护特性选择,可自由地无级调整至最佳的起动电流;4.什么是电动机的软停车电机停机时,传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的;但有许多应用场合,不允许电机瞬间关机;例如：高层建筑、大楼的水泵系统,如果瞬间停机,会产生巨大的“水锤”效应,使管道,甚至水泵遭到损坏;为减少和防止“水锤”效应,需要电机逐渐停机,即软停车,采用软起动器能满足这一要求;在泵站中,应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏,减少维修费用和维修工作量;软起动器中的软停车功能是,晶闸管在得到停机指令后,从全导通逐渐地减小导通角,经过一定时间过渡到全关闭的过程;停车的时间根据实际需要可在0~120s调整;5.软起动器是如何实现轻载节能的笼型异步电机是感性负载,在运行中,定子线圈绕组中的电流滞后于电压;如电机工作电压不变,处于轻载时,功率因数低,处于重载时,功率因数高;软起动器能实现在轻载时,通过降低电机端电压,提高功率因数,减少电机的铜耗、铁耗,达到轻载节能的目的；负载重时,则提高电机端电压,确保电机正常运行;6.软起动器具有哪些保护功能1过载保护功能：软起动器引进了电流控制环,因而随时跟踪检测电机电流的变化状况;通过增加过载电流的设定和反时限控制模式,实现了过载保护功能,使电机过载时,关断晶闸管并发出报警信号;2缺相保护功能：工作时,软起动器随时检测三相线电流的变化,一旦发生断流,即可作出缺相保护反应;3过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度,一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管,并发出报警信号;4其它功能：通过电子电路的组合,还可在系统中实现其它种种联锁保护;7.什么是MCCMotorControlCenter控制柜,即电动机控制中心;软起动MCC控制柜由以下几部分组成：1输入端的断路器,2软起动器包括电子控制电路与三相晶闸管,3软起动器的旁路接触器,4二次侧控制电路完成手动起动、遥控起动、软起动及直接起动等功能的选择与运行,有电压、电流显示和故障、运行、工作状态等指示灯显示;8.有的软起动器为什么装有旁路接触器大多数在晶闸管两侧有旁路接触器触头,其优点是：1控制柜具有了两种起动方式直接起动、软起动;2软起动结束,旁路接触器闭合,使软起动器退出运行,直至停车时,再次投入,这样即延长了软起动器的寿命,又使电网避免了谐波污染,还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗;9.软起动MCC控制柜有哪些扩展功能将软起动MCC控制柜进一步加以组合,可以实现多种复合功能;例如：将两台控制柜加上控制逻辑,可以组成“一用一备方案”,用于大楼的消防系统与喷淋泵、生活泵等系统;如果配上PC可编程序控制器,则可以实现消防泵定时如半个月自动检测,定时自动关闭；加上相应的控制逻辑,则可以对消防泵及各个系统运转是否正常实施平时检测时,定时低速低水压不出水运行；在灭火时,则实施全速满载运行;将若干台电机加上控制逻辑组合,可以组成生活泵系统或其它专用系统,按需要量逐次打开各台电机,也可逐次减少电机,实现最佳效率运行;还可以根据客户要求,实现多台电机每次自动转换运行,使各台电机都处于同等的运行寿命期;10.软起动器适用于哪些场合原则上,笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用;目前的应用范围是交流380V也可660V,电机功率从几千瓦到800kW;软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载,需要软起动与软停车的场合;同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行,只有短时或瞬间处于重载场合,应用不带旁路接触器则具有轻载节能的效果;是把工频电源50Hz或60Hz变换成各种频率的交流电源,以实现的变速运行的设备;其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电;对于如矢量控制这种需要大量运算的来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路;1.整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压;2.中间电路,有以下三种作用：a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供使用;b.通过开关电源为各个控制线路供电;c.可以配置滤波或制动装置以提高性能;3.,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压;4.控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和,同时它也接收来自这些部分的信号;其主要组成部分是：输出驱动电路、操作控制电路;主要功能是：a.利用信号来开关的半导体器件;b.提供操作的各种控制信号;c.监视的工作状态,提供保护功能;在现场对以及周边的进行操作的人员,如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理,就能大大提高工作效率,并且避免一些不必要的损失;为此,我们总结了一些的基本故障,供大家作参考;以下检测过程无需打开机壳,仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断;1,上电跳闸或主电源接线端子部分出现火花;检测办法和判断：断开电源线,检查输入端子是否短路,检查中间电路直流侧端子P、N是否短路;可能原因是整流器损坏或中间电路短路;2,上电无显示检测办法和判断：断开电源线,检查电源是否是否有缺相或断路情况,如果电源正常则再次上电后则检查检查中间电路直流侧端子P、N是否有电压,如果上述检查正常则判断内部开关电源损坏;3,开机运行无输出电动机不启动检测办法和判断：断开输出线,再次开机后观察面板显示的输入频率,同时测量交流输出端子;可能原因是启动参数设置或运行端子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到;4,运行时“过电压”保护,停止输出检测办法和判断：检查电网电压是否过高,或者是负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题,请参考第8条;5,运行时“过电流”保护,停止输出检测办法和判断：堵转或负载过大;可以检查负载情况或适当调整参数;如无法奏效则说明部分出现老化或损坏;6,运行时“过热”保护,停止输出检测办法和判断：视各品牌型号的配置不同,可能是环境温度过高超过了允许限额,检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭;7,运行时“接地”保护,停止输出检测办法和判断：参考操作手册,检查及是否可靠接地,或者测量的绝缘度是否正常;8,制动问题过电压保护检测办法和判断：如果负载确实过大并需要在短时间内停车,则需购买带有制动单元的并配置相当功率的制动电阻;如果已经配置了制动功能,则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效;9,内部发出腐臭般的异味检测办法和判断：切勿开机,很可能是内部主滤波电容有破损漏液现象;10,如判断出部件损坏,则联系供应商或送交专业维修中心处理;故障分析目前人们所说的交流调速系统,主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统;变频调速系统以其优越于直流传动的特点,在很多场合中都被作为首选的传动方案,现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心,从而实现全数字化控制,调速性能与直流调速基本相近,但使用时,其维护工作要比直流复杂,一旦发生故障,企业的普通电气人员就很难处理,这里就常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法;一、参数设置类故障常用在使用中,是否能满足传动系统的要求,的参数设置非常重要,如果参数设置不正确,会导致不能正常工作;1、参数设置常用,一般出厂时,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫工厂值;在这些参数值的情况下,用户能以面板操作方式正常运行的,但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求;所以,用户在正确使用之前,要对参数时从以下几个方面进行：1确认参数,在参数中设定的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从铭牌中直接得到;2采取的控制方式,即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式;采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识;3设定的启动方式,一般在出厂时设定从面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式,可以用面板、外部端子、通讯方式等几种;4给定信号的选择,一般的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定,当然对于的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和;正确设置以上参数之后,基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数;2、参数设置类故障的处理一旦发生了参数设置类故障后,都不能正常运行,一般可根据说明书进行修改参数;如果以上不行,最好是能够把所有参数恢复出厂值,然后按上述步骤重新设置,对于每一个公司的其参数恢复方式也不相同;二、过压类故障的过电压集中表现在直流母线的支流电压上;正常情况下,直流电为三相全波整流后的平均值;若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud= U线＝513V;在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,过电压保护动作;因此,来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能损坏,常见的过电压有两类;1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围,一般发生在节假日负载较轻,电压升高或降低而线路出现故障,此时最好断开电源,检查、处理;2、发电类过电压这种情况出现的概率较高,主要是的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障;1当拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,输出的速度比较快,而负载靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而没有能量回馈单元,因而支流直流回路电压升高,超出保护值,出现故障,而纸机中经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改参数,把减速时间设的长一些;增加再生制动单元功能包括能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型;能量消耗型在直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断;并联直流母线吸收型使用在多传动系统,这种系统往往有一台或几台经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的吸收;能量回馈型的网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网;2多个电动施动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的;以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障;在纸机经常发生在榨部及网部,处理时需加负荷分配控制;可以把处于纸机传动速度链分支的特性调节软一些;三、过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流;其可能是由于的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的;这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查;如果断开负载还是过流故障,说明逆变电路已环,需要更换;四、过载故障过载故障包括变频过载和器过载;其可能是加速时间太短,直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的;一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等;负载过重,所选的和不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起;如前者则必须更换大功率的和；如后者则要对生产机械进行检修;五、其他故障1、欠压说明电源输入部分有问题,需检查后才可以运行;2、温度过高如电动机有温度检测装置,检查电动机的散热情况；温度过高,检查的通风情况;。
固态降补软启动装置在BPRT风机中的应用
１ 工作原理及技术方 案
１ ． １ 工作 原理
图 ２就 是 针对 某公 司 的 １ ９ Ｍ Ｗ 的 电动 机所 做
大型 电动 机在启 动 过程 中将 消耗 大量 的有 功功
的高压一次方案，图 ２ 将 电动机及无功发生器并联 回路经降压器接人电网，当启动合 闸后 ，电机端电 压逐渐升高，启动转矩逐步增加。电机达到额定转 速后 ，运行柜合 闸，同时降压装置出线柜及运行柜
有启动电流小，现场调试简单的优点。
关键 词 ：软启 动装 置 ；应 用 ；风机 电网电压 的波 动 ，从 而影 响 电 网上 其他 电器设 备 的 正常 运行 。 因此 ，采 用 降补 固态软 启动 装置 的 目的 就是 减少 电机在 启 动过程 中对 电网 的影 响 。
０ 前言
降 压软 启 动 装 置 在 大 电 机 上 已 经 应 用 很 多 ， 如 ：电抗 器 、 自耦 变 压 器 、热 变 电 阻 、液 态 电 阻
勘 框０ ７
倍数 １ ． ７倍 。 ２ ． １ ． ２ 启 动计算 １ ） 启 动过程 中主要 参数 见表 ３ 。
表 ３ 启 动 过 程 中主 要 参 数
自动无ｊ － 蔓 生■
ｔ Ｏ 州 ｌ ｌ ｌ
Ｊ
Ｉ
一
ｌ 嘧 ｆ
７
Ｊ
Ｉ 馕 Ｉ ｑ Ｆ ｌ 上 。 ￣ 譬 ＇ ｒ Ａ 长 ｘ － ３ 舞 捃 ｍ Ｈ 落 ：
莱钢 科技
２ ０ １ ３年 １ ０月
固态 降补 软 启 动 装 置在 Ｂ Ｐ Ｒ Ｔ风 机 中的应 用
亓 鹏 ，石 磊
（ 山钢集 团莱芜钢铁新疆有 限公 司）
摘
要 ：简要 说 明 固态 降补 软 启动装 置 的工作 原理 和技 术 方案 ，通过 结合相 关参 数进 行启 动
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
江西能源2009(1)
TCS降补固态软起动装置原理及应用
李剑军
（新余钢铁有限责任公司第一动力厂江西新余338001）
摘要：本文介绍了软起动的必要性，导出TCS降补固态软起动装置的原理，分析了软起动过程及在超大型轴流风机上的实际应用。
关键词：TCS；降补；固态软起动；原理；应用
中图分类号：TF321.8文献标识码：B文章编号：1005－7676（2009）01－49-03
Principle and Application of TCS Voltage-reduced Compensation Solid Soft
Starting Device
LI Jian-jun
(Xinyu Iron and Steel Co.,Ltd,Xinyu,Jiangxi,China338001)
Abstract:The principle and necessity of TCS voltage-reduced compensation solid soft starting device are introduced in this paper,the process of soft-start are analyzed and the application in driving the large-sized axial compressor are presented.
Key words:TCS voltage-reduced compensation;solid soft start;principle;application
一、概述：
中国工业生产规模化带动着电动机制造与应用向超大容量方向高速发展，同时大型电动机控制技术发展也起到了推波助澜的作用，这不仅关系到起动方式的选择及电动机本身固有特性参数，还涉及到电力系统及供电条件，机械传动和环境限制。
因此，必须优化起动要求的性能指标。
结合实际状况，保证起动本身的可靠性，稳定性。
我厂新上AV63-16轴流风机。
作为五座1050m3以上高炉备用电动鼓风机。
其拖动电机YGF1000-4，19MW（Ie=1253A，Ue=10KV，re=1485r/min），起动电流倍数3.86，起动时间要求t＜50s，供电线路短（l=700m），电源变压器（三圈，中压绕组为10KV），容量为40MVA，正常负荷率为75%，30M W发电机并联于电动机母线上作为辅助电源，系统最小短路容量为206MVA，远低于直起要求的最小容量240MVA，况且直起对电网及电机绕组、拖动机械（含高速齿轮箱）都将产生强烈冲击，影响公司大生产，加速电机绝缘老化和配套机械损伤，缩短设备的使用寿命。
故现有电网的实际参数限制下，就必须采用软起动方式来实现电动机带载空负荷起动，而且现场空间位置非常有限，仅有40m2，净高6m。
二、软起动技术方案的考量因素
1.软起动力矩能否满足机械起动要求，如何满足。
2.软起动力引起的电网最大电压波动，电网能否承受。
3.软起动过程中电流的高次谐波含量及可能引起的危害评估。
4.软起动全过程的可控性、起动性能的可知性。
投稿时间：2008-11-16
作者简介：李剑军（1969-）男，电气工程师，南昌航空工业学院自动化本科学历，现在新钢第一动力厂热电车间从事电气运行及技术管理工作。
开发与应用·49·
江西能源2009(1)
5.软起动装置对使用环境的适应性。
6.软起动装置允许连续起动的次数及其重复性。
7.软起动装置所具备的对电动机综合保护功能的完备性。
8.起动冲击电流对电网安全风险的评估。
三、TCS 降补固态软起动原理及分析
大型电动机起动时电流很大，直起一般为额定
电流的4-7倍，此电流基本为感性无功电流。
起动过程中要消耗大量的无功功率，从电网中吸收大量的无功电流，从而引起电网电压的波动。
为了降低电机启动对电网电压的影响，本装置投运时在电机端并联了一台无功发生器（C ），它由两组电容集合而成，提高了机端等效电阻从而有利于电机端电压的提高，电容也可以产生容性无功电流，起动时提供相当容量的无功功率，减少了网络提供的起动电流，从而减少对电网的影响。
为了进一步降低母线电流I1，本装置将电动机及无功发生器并联回路经降压器接入电网，通过降低机端电压的方式进一步减小电流。
此时降压器的输出电流为电机电流ID 与无功发生器电流IC 之差，输入电流为输出电流的k 倍(k 为降压器变比，k ＜1)。
理论上可以把电网起动电流控制在2Ie 以内，甚至在额定电流及以下，从而在很大程度上减小电机起动对电网的冲击。
起动全过程通过PLC 自动控制（按既定程序），在轻载状态，动转矩大于机械阻转矩(起动最基本要求)，随着电机缓慢加速，机端电压逐渐抬升，起动
转矩逐渐增加。
开始时电机需要无功最大,投入电容组数最多，电机进一步加速，所需无功将逐渐减少，PLC 通过控制电机端电压，逐级切除无功组（电容）。
限制电压波动，保持系统稳定，在接近额定转速左右，电容将全部从系统中退出。
而电机的等效阻抗随转速增大而增加，对应的就是起动电流的减少。
当电流下降到80%Ie 时，接入缓冲装置（6KM 分闸），给电机加上全压（运行柜合闸），然后将降补装置退出，起动过程完成。
为减少以至消除转切全压时产生的操作过电压，在降压器的输出端并有过渡电抗（缓冲装置）。
加入缓冲阻抗后，电机在转切全压时没有失电过程，并且保证了电机端电压与母线电压相位一致，既消除了转切时的操作过电压，又使整个起动过程连贯，不产生谐波。
四、实际应用
电动机参数名称代号
参数型号YGF －1000－4
额定功率
pe
19000KW
开发与应用
图一：TCS 降补固态软起动原理图
·50·
江西能源2009(1)
额定转速ne1485r/min
额定电压Ue10000V
额定电流Ie1253A
机械参数（折算到电机轴上）
名称代号参数
转动惯量GD232972kgm2
端载轴转矩M ze75237N·m
静轴转矩M Z07000N·m
空载时阻转矩M zk25000N·m 通过查阅AV63-16轴流压缩机起动阻力矩曲线，换算到电机端，结合电机参数及电网实际参数，为满足基本起动要求，经过设计测算无功发生器中集合式并联电容器为5000KVar，电流为437A，降压器OS-30750/1010KV/7300V短路阻抗6.32%，暂载率40%，降补固态软起动装置TCS3-20000，适用于20000KW电机。
2008年9月经过安装调整，设备合理布局，电气继保整定及试验合格。
实际模拟起动过程如下（除手动按起动按钮外，其余全由PLC自动控制）
1.工艺允许，各分柜开关在工作位，且全部分闸，单台柜分合正常，母线耐压合格。
2.在中控室操作柜上按主电机起动按钮，连接柜1QF合闸，同时降压控制器6KM合闸。
3.无功控制器2QF合闸（I组电容投入），紧接着无功控制器3QF合闸（II组电容器投入）。
4.起动柜4QF合闸，降压软起动开始投运，主电机起动。
5.电机端电压升到7.1KV或电机电流降至1.8Ie 时，2QF分闸，切除第I组电容器。
6.电机端电压升到
7.4KV或电机电流降至1.5Ie 时，3QF分闸，切除第II组电容器。
7.电机电流下降到额定值以下（80%）并延时，降压控制器6KM分闸。
8.以上条件具备，PLC发出运行柜合闸，5QF 合闸，电机投全压运行，同时起动柜4QF分闸、连接柜1QF分闸，起动结束。
9.9月28日联机单体试电机，一次成功。
本装置具有起动超时分闸，工艺联锁分闸，差动闭锁保护分闸，无功发生器开口过电压保护，紧急手动停机等保护，从而保证了系统的可靠性，可控性，实际参数在起动过程全部可测。
10月8日，连接高速齿轮箱，带动轴流风机盘车，在盘车中起动，检测数据如下：
电网起动电流2000A（合1.6Ie）电机起动电流3200A（合2.5倍），起动时间t=38s。
10KV电网压降△U=11.5%。
起动时发电机负荷降为20M W，保证了高炉供风的快速性。
五、结束语
TCS固态降压软起动装置占地小，起动电流倍数低，起动压降低，起动转矩大（参数匹配），且转切全压时无操作过电压。
无谐波，全密封，基本免维护，原理简单，是目前各种软起动方式中的理想替代品。
关键在于参数测算，电网运行参数的改变，给降压器的容量，电压抽头的选择带来了挑战，如何合理调节，适应动态运行的需要，是该装置的发展方向。
参考文献
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
戴文进电进学[M].北京.航空工业出版社1998。
周洪昌工厂供电[M].上海.同济工学出版社1992。
税正中施怀瑾电力系统继电保护[M].重庆.重庆大学出版社
1996。
何仰赞电力系统分析[M].武汉.华中理工大学出版社.1996。
廖常初PLC编程法与工程应用[M].重庆.重庆大学出版社1998。
吴修君TLC降补固态软起动说明书[K].湖北大力电气有限公
司。
开发与应用·51·。