软起动原理介绍

软起动原理介绍
软起动原理介绍

高压有级变频起动装置原理介绍

有级变频起动技术产生背景

普通固态减压起动往往只有采用突跳的控制技术来克服此时的负载转矩和静阻转矩使电机获得初始的动能。该技术可以解决电机起动初转矩不足的问题,但同时也带来电气冲击和机械冲击,所以从根本上说该技术没有解决电机起动的冲击问题。

1997年,美国田纳西州科技大学的AntonioGinart博士提出了离散(分级)变频的方法,该方法是不改变传统晶闸管软起动器的硬件结构的情况下,通过有选择地触发导通工频电源半波,降低晶闸管两端输出电压的同时降低供电电源的频率,可以实现在较低起动电流条件下得到较高的起动转矩,满足了起动电流和起动转矩的要求。

卧龙荣信公司根据实际工程要求在此基础上提出了新的控制策略即二级变频起动技术(12.5HZ,50HZ),可以比较完美的解决电机起动初力矩不足和起动冲击的问题,可以实现真正的无冲击平滑起动。

3.2 原理介绍

通过控制晶闸管的触发时刻,有选择地控制工频电源的某些半周波通过,而另一些半周波截止,由此便可以得到一定频率的电压和电流,实现了对频率的控制。按照此原理我们可以得到12.5Hz频率的波形,也就是说我们按照一定的触发规则,使可控交替导通就可以实现电源频率的分级离散变化。普通固态减压起动主要面临的问题是,电机在起动初由于减压而造成的起动力矩不足,而采用有级变频技术可以解决电气起动之初起动力矩不足的问题。所以我们有级变频起动装置一般只选用12.5Hz既4分频和50Hz,这两段频率来实现电机的平滑和无冲击起动。

有级变频在12.5Hz低频率下,获得较大的初始起动转矩,能带动负载起动所需的设定电压最小,这样带来的好处是起动的冲击较小,这样产生的电流也比较小,但是却可以产生足够大的起动转矩。当电机达到1/4额定转速电源频率自动变化到50Hz,在全频率下控制策略和普通固态减压相同,可以采取电压斜坡,电流斜坡,恒流等多种控制策略。

系统主电路原理图

1)首先,触发1/4 f频率(电机额定频率50Hz),实现12.5Hz调压起动,有效降低起动电流的同时保持电机转矩最大化。

VFS 12.5Hz起动电压波形

2)然后,在达到1/4全速后,触发全额(工频)触发信号,全波触发,实现50Hz调压起动过程。

VFS 50Hz 起动电压波形

电动机通过频率从0Hz-12.5Hz-50Hz的2个阶段的加速,完成了从静止到全速的加速过程,达到电机额定转速运行,加速过程结束后,旁路装置将电机进行工频旁路,电机进入额定转速运行状态,实现电机的有级变频起动,起动完成。

技术特点及优势

软启动器电路图

1 软启动器工作原理与主电路图 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。软启动与软停车的电压曲线见图2,3。 2 软启动器的选用 (1)选型:目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。

根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型:在电动机达到额定转数时,用旁路接触器取代已完成任务的软启动器,降低晶闸管的热损耗,提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型:晶闸管处于全导通状态,电动机工作于全压方式,忽略电压谐波分量,经常用于短时重复工作的电动机。 节能型:当电动机负荷较轻时,软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压,减少电动机电流励磁分量,提高电动机功率因数。 (2)选规格:根据电动机的标称功率,电流负载性质选择启动器,一般软启动器容量稍大于电动机工作电流,还应考虑保护功能是否完备,例如:缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3 Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速,损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能,能全时连续检测电机电流,提供电机可靠和完整保护,这种保护功能在启动结束旁路后仍能起作用,这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时,实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗,通过检测电压和电流来计算功率因数,并扣除定子损耗,得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用

软启动器控制

软启动器的控制 在工业工程设计中,通常电动机容量≥45KW时,就会采用软启动方式,那么,软启动究竟是怎么回事呢?它又是如何运用在电气上的呢? 一、软起动控制原理及过程 软启动SIMADYN D数字控制系统应用矢量原理,并通过系统的开环和闭环控制来实现对软启动过程的控制,采用失量控制方式的目的,主要是为了提高变频器的动态性能。根据交流电动机的动态数学模型,利用坐标变换的手段,将交流电动机的定子电流分解成磁场分量(电流)和转矩分量(电流),并分别加以控制,即模仿自然解耦的直流电动机的控制方式,即对磁场分量和转矩分量分别控制,以获得类似于直流电机调速的动态性能。 在矢量控制方式中,磁场电流实际值和转矩电流实际值可以根据测定的电机定子电压、和电流的实际值经变换计算求得。磁场电流和转矩电流的实际值与之相应的设定值进行比较和调节。 开环控制包括:电机速度≤5%额定转速时控制;开、合短路器的控制;压力、温度、各种保护连锁之间的逻辑控制。 闭环控制包括:电流控制与速度控制;系统的设计成带电流闭环控制的速度环控制,即双闭环系统;通过控制电源侧的整流器,电机流过相应的电流,以获得保持电机转矩所需的力矩。 电机定子通过逆变器流入方波电流。电机转子中通过磁场电流,由于转子的旋转,产生空间变化的磁场,在电机定子中产生感应电势。在低转速时,励磁电流保持不变,定子电压只与转速成正比。为了确定定子电流的顺序(逆变器晶闸管触发的顺序),定子电压被测量(绝对值、相角),然后产生逆变器的触发脉冲,逆变器自然换相,换相电压由同步机提供。在0~5%额定转速时,电机电压很低,不能实现自然换相,为保证逆变器可靠的换相,采用直流脉动技术。周期地将直流环节电流降低到零,逆变器晶闸管按设定值周期地触发,带动转子旋转。当电机电压较高时,就可以实现自然换相。逆变器的晶闸管从一相到另外一相的触发信号由同步电压获得。同步电机电压过零点被测量,并作为电机侧逆变器的触发信号。这样也保证了电机侧逆变器的晶闸管触发永远与电机电压同步,以使同步机始终保持同步。当电机的实际速度小于设定的速度时,速度检测器将输出信号到电流控制器,电流控制器改变整流器晶闸管的触发角,增大输出直流电流,电机转矩增加,电机速度增加,直到电机的电磁力矩与负荷力矩平衡。当电机转速达到准同步转速时给同步器信号,同步器开始进行检测,比较、当满足同步条件时,由同步器发出指令合上断路器,同步电机并网,软启动器退出,完成软启动过程。 软启动开闭环控制都在SIMADYN D控制系统实现。全部控制功能文件安装在八个处理器中,每个处理器执行特定任务的功能包,功能包的功能用参数和STRUC G图来定义。 二、功能包 SIMADYN D系统中还包括建立处理器与外围设备通讯@—FP功能包。 (1) 模块SE21.2:处理器PS16与电机侧晶闸管的接口模块,用来测量实际值与检测值及晶闸管的状态;

软启动工作原理

软启动工作原理 软启动器电动机的应用 1、软启动器工作原理与主电路图 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。软启动与软停车的电压曲线见图2,3。 2 软启动器的选用 (1)选型:目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型:在电动机达到额定转数时,用旁路接触器取代已完成任务的软启动器,降低晶闸管的热损耗,提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型:晶闸管处于全导通状态,电动机工作于全压方式,忽略电压谐波分量,经常用于短时重复工作的电动机。 节能型:当电动机负荷较轻时,软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压,减少电动机电流励磁分量,提高电动机功率因数。 (2)选规格:根据电动机的标称功率,电流负载性质选择启动器,一般软启动器容量稍大于电动机工作电流,还应考虑保护功能是否完备,例如:缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3、Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速,损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能,能全时连续检测电机电流,提供电机可靠和完整保护,这种保护功能在启动结束后旁路仍能起作用,这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时,实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗,通过检测电压和电流来计算功率因数,并扣除定子损耗,得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用 设计采用一拖二方案,见图4,即一台软启动器带两台水泵,可以依次启动,停止两台水泵。一拖二方案主要特点是节约一台软启动器,减少了投资,充分体现了方案的经济性,实用性。

高压软启动器工作原理及操作流程

高压软启动器工作原理及操作流程 一、接线及检查 1、接线前,请保证所有开关处于断开位置。 2、请按照中高压柜相关标准对软起动柜进行安装。 3、主回路连接:端子R-S-T连接电源端。 端子U-V-W连接电机端。 4、控制端子连接:由用户提供AC220V/50HZ,接至低压仓用户端子的相应位置上。 5、接地:将接地电缆接在柜体的地排(GND)上。请检查主回路电压和控制回路电压是否与软起动装置的电压等级匹配。软起动装置将部分信号预留在外控接线端子上,用户可根据需要接线。 二、送电及操作 1、将控制电源(AC220V)微型断路器置于闭合位置,此时软起动面板上的LCD人机界面显示“STOP”、停止指示灯点亮(绿色)、三相数显电压/电流表分别被点亮。 2、将上端主电源断路器置于闭合位置,此时软起动面板上的带电显示器发光二极管被点亮(表示三相主电源带电),数显电压表显示三相主电源电压。 3、在待机情况下,浏览软起动装置内部设置参数,确保参数设置与

实际负载相匹配。 4、请确保当前三相电源正常的情况下,方可进行操作。 三、控制方式 1、本装置具有本控/远控/dcs控制三种起停控制方式,用户可通过面板上的转换开关进行转换(禁止在装置运行过程中切换)。 2、本装置起动控制分为“软起/直起”两种方式软起方式:将“软起/直起”钥匙开关选择“软起”位置,按起动按钮(绿色),电机开始起动。用户可通过本装置上的三相数显电流表,观察电机起动过程及运行过程中的电流。电机起动完成后,自动切换到旁路运行状态,装置上的运行指示灯被点亮(红色)。起动或运行过程中按下面板上的红色停止按钮,则电机停机且面板停止指示灯亮(绿色)。 当装置检测到故障后,面板上的故障指示灯(黄色)亮,且电机自动停止运行。故障必须被清除后才能进行下一次操作(用户可通过切断外部控制AC220V电源的方式清除面板上的故障显示)。 直起方式:将“软起/直起”钥匙开关选择“直起”位置,按起动按钮(绿色),真空接触器吸合。用户可通过本装置上的三相数显电流表,观察电机起动过程及运行过程中的电流。电机通过真空接触器直接运行,运行指示灯被亮(红色)。起动或运行过程中按下面板上的红色停止按钮,则电机停机且面板停止指示灯亮(绿色)。当装置检测到故障后,面板上的故障指示灯(黄色)亮,且电机自动停止运行。故障必须被清除后才能进行下一次操作(用户可通过切断外部控制AC220V电源的方式清除面板上的故障显示)。起动或运行过程中发生

变频器软启动的原理

摘要:简要介绍了电动机软启动装置组成、特点以厦与传统启动装置的比较。结合陕西鼓风机(集团)有限会司生产制造的风机机组低压辅机系统的特点,阐明了电动机软启动装置的应用。 电动机软启动装置;传统启动装置;低压辅机系统 引言 低压辅机系统(如盘车电机、润滑油泵、液压油泵等)是风机机组重要的辅助系统,其运行的好坏直接关系到风机机组的安全性能。 电动机软启动装置是一种具有国际先进水平的电动机启动装置,该装置融合了最新的现代控制理论和专用电动机保护技术及先进的软件技术,既能改变电动机的启动特性,保证电动机可靠启动,又能降低启动电流,减少对电网的冲击,并且可以和网络进行通讯,实现智能控制。无论从功能、性能、负载适应能力、维护及可靠性等方面都是传统的启动设备(如:星/三角、自耦变压器、磁控式启动装置)无法比拟的。所以,这种智能型启动装置取代上述传统的启动装置将是一种必然趋势。 1电动机软启动装置组成 电动机软启动装置采用单片机进行逻辑控制。如图1所示,一般由电压检测、电流检测、旁路接触器、驱动电路、控制系统和键盘显示器等组成。 2电动机软启动装置选择 电动机软启动装置的选择主要取决于它的启动方式和停车方式。 电动机软启动装置一般有以下几种启动模式: 限电流启动模式就是限制电机的启动电流,主要用于轻载启动和对电机启动电流有严格要求的场合。电压斜坡启动模式就是把电机电压由小到大斜坡线性增加,主要用于重载启动和对启动电流要求不严格而启动平稳性较高的场合。突跳启动模式就是在电机启动时,先给电机施加一个较高的固定电压并持续一段时间,以克服静阻力距,主要用于重载启动,但是突跳时会给电网造成冲击。转矩控制启动模式就是把电机的启动转矩由小到大斜坡线性增加,主要适用于重载启动。电压控制启动模式就是保证启动电压压降不变的情况下,使电机发挥出最大启动力矩,主要用于轻载启动。 电动机软启动装置一般有减速停车模式、自由停

晶闸管软起动的原理及应用

晶闸管软起动的原理及应用 林燕 一、引言 1977年美国航空航天局(NASA)FrankNole工程师获得了一项节电器专利,初期称为“功率因数控制器”,此后又有许多公司和个人开发了十几种节电器。1982年FrankNole又作了二点改进,一是省掉取样电阻而改为监视晶闸管两端电压,二是采取了反馈控制技术,使空载时电动机电压进一步减小,节电率大大提高,正式定名为“节电器”(POWERSAVER)。我国也开发了节电器,但实际使用效果不佳,未能广泛推广使用。1983年后,上海市相继引进了一系列的节电器产品,在对引进的节电器消化吸收的基础上,上海,西安等地研制出了新型节电器,其性能达到并超过引进的同类产品,为进一步推广节电器创造了条件,国内市场上从上世纪90年代开始把软启动器作为电机节能的首选产品。 晶闸管软起动产品问世不过30年左右的时间。它是当今电力电子器件长足进步的结果。10年前,电气工程界就有人指出,晶闸管软起动将引发软起动行业的一场革命。晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品,并于1958年使其商业化。它是一种大功率开关型半导体器件,在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示(旧标准中用字母“SCR”表示)。 二、晶闸管软起动的原理 晶闸管软起动通过控制单元发出PWM波来控制晶闸管触发脉冲,以控制晶闸管的导通,从而实现对电机起动的控制。 在分析软起动原理之前先强调以下几个术语: (1)触发角α:指从晶闸管正向电压起到加触发脉冲为止的这一期间对应的电角度。 (2)导通角θ:指晶闸管在一个周期内导通的时间所对应的角度。 (3)续流角φ:感性负载电流滞后于它所对应的相电压的相角。 (4)关断角δ:指从电流达到零的时刻起到该相晶闸管再次开通为止这段时间所对应的角度。

软启动器工作原理与主电路图

软启动器工作原理与主电路图 2010年02月22日星期一 11:00 1 软启动器工作原理与主电路图 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。软启动与软停车的电压曲线见图2,3。 2 软启动器的选用 (1)选型:目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。

根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型:在电动机达到额定转数时,用旁路接触器取代已完成任务的软启动器,降低晶闸管的热损耗,提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型:晶闸管处于全导通状态,电动机工作于全压方式,忽略电压谐波分量,经常用于短时重复工作的电动机。 节能型:当电动机负荷较轻时,软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压,减少电动机电流励磁分量,提高电动机功率因数。 (2)选规格:根据电动机的标称功率,电流负载性质选择启动器,一般软启动器容量稍大于电动机工作电流,还应考虑保护功能是否完备,例如:缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3 Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速,损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能,能全时连续检测电机电流,提供电机可靠和完整保护,这种保护功能在启动结束旁路后仍能起作用,这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时,实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗,通过检测电压和电流来计算功率因数,并扣除定子损耗,得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用

软启动器的作用

电机直接启动的时候,电流可能会达到额定电流的6-7倍,会给工厂的其他用电设备带来问题。采用软启动时启动电流大概是额定电流的2-3倍。对于水泵来说,还有软停止,让水慢慢回落,消除水锤效果。简单的说就是缓缓启动,缓缓停止。这个缓缓的时间可以调节,大概是1-60秒。 软启动器以体积小,转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用,大有取代传统的自耦减压、星-角等启动器的趋势。由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备,在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。例如:不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题。 1、软启动器简介 目前,市场上常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。电子式以晶闸管调压式为多数。变频器在某种意义上也是一种软启动器,而且是能够真正地实现软启动的启动器,只是造价要高些。 晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的三组正反向并联的晶闸管,通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。晶闸管式软启动器的启动方式有斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等可供选择。

磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流,改变饱和电抗器的电抗值调节启动电压降,实现电动机软启动。不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压,达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。一般的软启动器不能调节电源频率,也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机,实现无冲击启动。实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的;斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时,开始时要使软启动器输出一个初始电压(初始电压在80~280V之间可以调节),使电 动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩,拖动设备开始转动,启动电流为Is。在微电脑的控制下,继续增加输出电压使电动机加速。当软启动器的输出电压接近额定电压时,电动机就已达到额定转速,Is降为负荷电流In。启动时间t1结束时,软启动器输出额定电压并发出旁路信号,使旁路接触器闭合,软启动器停止输出电压,电动机转入正常运行。软启动的初始转矩可以通过给定初始电压和启动时间进行调节,控制启动电流在2--4.5倍电动机额定电流以内。 低压软启动器的停车方式主要有自由停车,软停车,制动停车三种。传统的电动机停车方式常用自由停车,但有许多应用场合,自由停车会产生很大问题,如高层建筑的水泵系统,如果采用自由

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Soft Starter。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。 1.什么是软起动器?它与变频器有什么区别? 软起动器是一种集软停车、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。变频器具备所有软起动器功能,但它的价格比软起动器贵得多,结构也复杂得多。 2.什么是电动机的软起动?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

软起动原理介绍

高压有级变频起动装置原理介绍 有级变频起动技术产生背景 普通固态减压起动往往只有采用突跳的控制技术来克服此时的负载转矩和静阻转矩使电机获得初始的动能。该技术可以解决电机起动初转矩不足的问题,但同时也带来电气冲击和机械冲击,所以从根本上说该技术没有解决电机起动的冲击问题。 1997年,美国田纳西州科技大学的AntonioGinart博士提出了离散(分级)变频的方法,该方法是不改变传统晶闸管软起动器的硬件结构的情况下,通过有选择地触发导通工频电源半波,降低晶闸管两端输出电压的同时降低供电电源的频率,可以实现在较低起动电流条件下得到较高的起动转矩,满足了起动电流和起动转矩的要求。 卧龙荣信公司根据实际工程要求在此基础上提出了新的控制策略即二级变频起动技术(12.5HZ,50HZ),可以比较完美的解决电机起动初力矩不足和起动冲击的问题,可以实现真正的无冲击平滑起动。 3.2 原理介绍 通过控制晶闸管的触发时刻,有选择地控制工频电源的某些半周波通过,而另一些半周波截止,由此便可以得到一定频率的电压和电流,实现了对频率的控制。按照此原理我们可以得到12.5Hz频率的波形,也就是说我们按照一定的触发规则,使可控交替导通就可以实现电源频率的分级离散变化。普通固态减压起动主要面临的问题是,电机在起动初由于减压而造成的起动力矩不足,而采用有级变频技术可以解决电气起动之初起动力矩不足的问题。所以我们有级变频起动装置一般只选用12.5Hz既4分频和50Hz,这两段频率来实现电机的平滑和无冲击起动。 有级变频在12.5Hz低频率下,获得较大的初始起动转矩,能带动负载起动所需的设定电压最小,这样带来的好处是起动的冲击较小,这样产生的电流也比较小,但是却可以产生足够大的起动转矩。当电机达到1/4额定转速电源频率自动变化到50Hz,在全频率下控制策略和普通固态减压相同,可以采取电压斜坡,电流斜坡,恒流等多种控制策略。

软启动原理

软启动器的工作原理? 1.什么是软起动器?它与变频器有什么区别? 软起动器是一种集电机软起动、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。变频器具备所有软起动器功能,但它的价格比软起动器贵得多,结构也复杂得多。 2.什么是电动机的软起动?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

晶闸管软起动的移相原理

晶闸管软起动的移相原理 摘要:本文介绍了通用晶闸管软起动控制器的工作原理,该工作原理即移相原理,移相原理是目前所有晶闸管软起起动器共同采用的控制方式,其控制方式下起动的电机起动电流较小,起动平稳且能够满足多种负载。 关键词:晶闸管触发电流功率因数角 1、引言 三相交流异步电动机由于结构简单、价格低廉、运行可靠,所以在各个行业得到广泛应用。但其在直接起动时,会产生过大的起动电流,特别是大功率电机,大起动电流严重冲击电网,引起电网供电质量下降,并影响其他设备的正常运行,并且起动转矩造成的机械冲击会降低电动机的寿命。所以起动过程中需要在电机和电源之间串入软起动来解决此问题。 随着电力电子技术的飞速发展,晶闸管软起动装置应运而生。由于其体积小、结构紧凑,免维护,安全可靠。全智能控制,功能齐全,菜单丰富。起动重复性好,保护周全。所以其正逐步取代传统的软起动方式,成为软起动领域新的领军人物。 本文首先阐述晶闸管软起动的目前最普遍采用的移相起动方式。 2、系统概述 利用晶闸管的开关特性,通过晶闸管的触发角来改变晶闸管的导通时间,从而控制到晶闸管电机端的输出电压,达到控制电机的起动特性。当晶闸管的电机端电压和输入端相同的时候即电机起动过程完毕后,就让交流接触器(或断路器)吸合(如图1所示意,即QF2吸合),短路所有的晶闸管,这时电动机将直接连到电网上。 在图1中,QS为高压隔离开关,QF1、QF2为真空断路器(当电流小的时候,QF2有时候也采用接触器),SCR为(普通)晶闸管,M为中压电动机。QF1伺职主电路的通断,QF2伺职电力器件的旁路。在SCR软起动装置里,SCR共6组,每组含(根据电压的高低和可控硅的耐压值来确定m的值)个相串的SCR。 3、工作原理 3.1功率因数角 由于电机为感性负载,所以电流滞后电压。当电压过零的时候,电流并未过零,要延迟一段时间后才过零,只有在电流过零的时候晶闸管才关断。我们把电压过零点和电流过零点之间的这个角度称为功率因数角φ。 3.2导通角和触发角 (1)导通角和触发角

软启动器启动原理及应用

电子软启动器启动原理及应用 ---- 二滩水力发电厂邢东 摘要:二滩电站一共安装了77台软启动器,大部分选用四川卓越科技有限责任公司的STRA(SDD)系列产品,由于工作环境及产品质量等原因,出现的故障较多,由于近几年的改造,也采用了AB软启动器和施耐德软启动器.介绍了软启动器工作原理及实际工作中遇到的闸题。 关键词:软起动;软停车;限电流起动;电压斜坡起动;电流带冲击的(“踢一脚”)起动 随着电力电子技术的快速发展,智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备,又称为Soft Starter。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数,如限流值、起动时间等。此外,它还具有多种对电机保护功能,这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。 1 软起动起动性能特点 三台电机可分别启动,也可同时启动 (1)启动电压可调,保证电机启动的最小启动转矩,避免电机过热和能源浪费; (2)控制电机平滑启动,减少启动电流冲击; (3)启动电流可根据负载情况调整,减少启动损耗,以最小的电流产生最佳的转矩。 (4)启动时间可调,在该时间范围内,电机转速逐渐上升,避免转速冲击。 (5)对传动机械的机械保护,清除转矩浪涌并降低冲击电流。 (6)恒定的加减速,不需要测速机,即使当电机负载变化时也是如此。 (7)自由停车和软停车可选,软停车快慢可调。 (8)有相序、缺相、过热、启动过程过流、运行过程过流和过载的检测及保护,其过流值和过载值可调。 2 软启动器工作原理与运行特点 三相交流异步电动机的起动转矩Ma直接与所加电压的二次方有关,也就是说,只要降低电机接线端子上的电压就会影响这些值(见图1);软启动器主要是利用电动机的这一特性,通过控制可控硅的电子开关,改变可控硅的触发角,使电机电压平稳增加,频率不变,使电机端电压从预先设定的值上升到额定电压。 触发延迟角:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用 表示,也称触发角或控制角

软启动器工作原理与作用

软启动器工作原理与作用 异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点,在各行各业中得到广泛的应用。然而由于其起动时要产生较大冲击电流(一般为额定电流ie的4~7倍),同时由于起动电应力较大,使负载设备的使用寿命降低。国家标准规定:当电机频繁起动时,所造成的压降不宜低于10%;不频繁起动时,压降不低与20%;不频繁起动,且与照明或其他对电压波动敏感的负荷合用变压器时,电机起动时的电网电压降不能超过15%。解决办法有两个:一是增大配电容量;二是采用限制电机启动电流的起动设备。 如果仅仅为起动电机而增大配电容量,从经济角度上来说,显然不可取。为此,人们往往需要配备限制电机起动电流的起动设备,过去多采用y/△降压、自耦变压器降压、磁控降压等方式来实现。这些方法虽然可以起到一定的限流作用,但没有从根本上解决问题。 随着电力电子技术的快速发展,智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器(soft starter)是一种集软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数,如限流值、起动时间等。此外,它还具有多种对电机保护功能,这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。 1、工作原理与运行特点 现以allen-bradley公司smc dialog plustm系列交流电机软起动器为例来说明工作原理和运行特点: 三相交流异步电动机的起动转矩ms直接与所加电压的平方成正比,也就是说,只要降低电机接线端子上的电压就会影响这些值。(见图1) 图1 降低电机端子上的电压时启动转矩ms和启电流is的特性 软起动器的工作原理是通过控制串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管的导通角使电机的端子电压从预先设定的值上升到额定电压。图2示出了smc dialog plustm系列交流电机软起动器系列软起动器控制系统框图。 1.1 软启动的主要起动方式 (1) 电压双斜坡起动:如图3所示,在起动过程中,电机的输出转矩随电压增加,在起动时提供一个初始的起动电压us, us根据负载可调,将us调到大于负载静摩擦转矩,使负载能

软起动原理

软起动器是一种新型的中高压电机软起动器,主要适用于10KV以下的中高压交电 动机,采用先进控制技术、电力电子技术及可控硅串并联技术对电动机进行全面控制和综合保护,与其它传统的起动方法相比较,其特有的智能控制方式,既可以方便准确的设置起动转矩、起动电流、起动时间、停机时间等参数,又可以与微机、PLC等进行联网控制。它采用优质晶闸管等可控硅,无级控制输出电压、使电动机平稳地起动和停止,能有效地避免因电动机起动电流过大给电网带来的有害冲击、能在有限的电网容量下正常使用大功率电机并延长其使用寿命。高压交流电机软起动器具有体积小、功耗低、高可靠性、高灵敏度、无触点、免维护、无环境污染、安装方便等优点。 优点介绍 1、降低电动机的起动电流,可以避免电源中的电压降和电压骤降。减少配电容量,避免增容投资。 2、减少起动应力,延长电动机及相关设备的使用寿命。节省维护成本而节约很多费用。 3、平稳的起动和软停车避免了传统起动设备的喘振问题、水锤效应; 4、多种起动模式及宽范围的电流、电压设定,可适应多种负载场合,改善工艺。 5、可靠保护功能,更有效的保护电动机及相关设备的安全。 6、可频繁起、停,实现一托多,降低设备采购成本。 典型应用简介 水泵:利用泵控制功能,在起动和停止时,减少液流冲击所产生的泵流水锤现象,节省了系统维修费用; 球磨机:利用电压斜坡起动,减少齿轮转矩的磨损,减少维修工作量延长使用寿命; 工作原理 高压晶闸管软起动装置是串接在三相交流相电压与三相交流异步、

同步电动机输入端之间,通过同时调节三个独立的多只反并联晶闸管的延时导通角度、来改变三相异步、同步电动机的交流输入电压幅值,因此改变了三相输入电流的有效值,从而达到了恒流起动或电压按一定斜率变化起动的目的。 当起动完成后,三相旁路接触器自动吸合,电动机投入运行。 在无冲击电流的情况下,输入/输出电压波形和电流变化的波形)。 技术特点 软起动器采用组件式结构,模块化安装方式。具有多重过电压吸收、保护技术;瞬态的雷电冲击电压、操作波过电压等暂态过度过程进行多层限幅钳位;对阀开通、阀关断过程的均压都有独到的措施和方法;采用高抗干扰的数字式触发器,CT隔离传输触发脉冲,使高压装置与低压装置做得一样,安全可靠。 具有恒流软起动、电压斜坡起动,脉冲突跳起动三种起动方式。适用于各种类型负载,起动过程平滑,起动电流小(恒流软起动方式可将起动电流控制在1~4倍的额定电流之间),起动时间可随工况要求调整。恒流软起动适用于电机

软启动器接线图及工作原理

软启动器接线图及工作原理 一、CMC-L系列数码型软启动器的基本接线原理图: 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源,2T1、4T2、6T3接电动机。当采用旁路接触器时,可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。如图: 二、CMC-M系列数码智能型软启动柜器的基本接线原理图: 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源,2T1、4T2、6T3接电动机。软起动器可通过参数设定选择是否检测相序。当采用旁路接触器时,可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。如图:

三、CMC-SX汉显智能型软启动器的基本接线原理图: 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源,软起动器端子2T1、4T2、6T3接电动机。软起动器可通过参数设定选择是否检测相序。当采用旁路接触器时,可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。如图:

四、CT系列分级变频软启动器的基本接线原理图: 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源、2T1、4T2、6T3接电动机、B1、B2、B3接旁路接触器。软起动器可通过参数设定选择是否检测相序。当采用旁路接触器时,可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。如图:

五、CMC-MX内置旁路软启动器基本接线原理图: 1.基本接线原理图 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源, 2T1、4T2、6T3接电动机。无需外接旁路接触器,软起动器可通过参数设定选择是否检测相序。如图:

2、三角形内接连接图 若用户使用三角形内接连接时,用户必须严格按照下图进行连接,否则有可能导致电机或软起损坏。

本机在启动前会对电机接线进行判断,若接线错误软起会报接线错误故障。如图:

软启动器工作原理及应用详解

导读 软启动是指电机的电压由零慢慢提升到额定电压,这样电机在启动过程中的启动电流,就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。并且可根据需要调节启动电流的大小。电机启动的全过程都不存在冲击转矩,而是平滑的启动运行。本期专题将对软启动器的工作原理和应用进行全面解析。 软启动的必然性 在工程中最常用的就是三相异步电机,由于其电机启动特性,这 些电动机直接连接供电系统启动(硬启动),将会产生高达电机额定电 流5~7倍的浪涌(冲击)电流,使得供电系统和串联的开关设备过载。 另一方面,直接启动也会产生较高的峰值转矩。这种冲击不但会对驱动 电动机产生冲击,而且也会使机械装置受损,还会影响接在同一电网上 的其他电气设备正常工作。 鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生解决了这个问题。它既能 改变电动机的启动特性保护拖动系统,更能保证电动机可靠启动,又能 降低启动冲击。因此,随着电力电子技术的快速发展,智能型软启动器 将会得到更广泛的应用。 软启动器的工作原理 软启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。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。待电机达到额定转速时,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,转速逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。 ▲软启动器的典型控制图

软启动电路及原理

软启动电路及原理 一、软起动主电路图 晶闸管降压软起动主电路如图所示,其中M是异步电动机,晶闸管KPl~KP6组成移相控制的三相交流调压电路,利用品闸管进行调压,其输出电压大小由晶闸管的导通角决定,而晶闸管的导通角又与其触发角有关。触发角越小,输出越大。因此,只需在电动机起动过程中通过控制晶闸管触发角的大小,不断改变晶闸管的导通角来改变输出电压波形,从而改变输出电压的有效值。随着输出电压的增加,电机转速不断上升。而电机定子电流的大小J下比于定子端电压,起动仞期,电机端电压较小,冲击电流电小,随着电机定子端电压的不断增加,定子电流也不断增加,最终达到额定转速,实现了电机的软起动。在每一瞬间,在三相交流调压电路中,至少要有两个器件导通,它们应处于不同的相,其中至少有一个是流向负载端,同时有另一个流向电源。在电路的正常工作状态下,6个晶闸管按照KPI、K_P2、KP3、KP4、KP5和KP6的顺序循环触发导通,而且相邻的两个晶闸管触发时刻之间相差600电角度。三相调压起动其实质是降压起动,与传统降压起动不同之处是无机械触点,起动电压和起动电流任意可调㈣。图中F为快速熔断器,RZ为压敏电阻,KP为晶闸管,另外还有并联于晶闸管两端的RC保护电路。理论上讲,本起动器可起动各种容量的三相异步电动机,针对不同的容量,软件控制思想均可不变,只要重新设计一下主电路即可,其中各元件的选择取决于被控电动机的容量。

主电路图 二、软启动触发电路 如图,出发电路主要有监测、移相控制、脉冲串产生电路、触发驱动电路等组成。 同步信号取于电源输入端R 、S 、T ,即u i 、w V i v 、信号, 三相交流电源经电阻2423987R R R R R 、与、、25R 、分压后,分别送往 电压比较器U7A 、U7B 、U7C 反相输入端。三个电压比较器的同相端经29R 接在作星形连接252423R R 、、R 的公共端上,相当 于接至三相交流电的中相点。各相交流电正向过零点时,对应的比较器输出低电平,驱动光电耦合器内发光二极管发光,光耦内的光电三极管导通,将低电平有效的同步信号送往单片机的、、输入端;而当交流电反相过零时,对应的比较器输出高电平送往单片机。同步波形如图 所示。由于比较器为单电源供电,故在其同相端加上了由稳压管2VZ 提供 的直流电压,建立了正常的工作点。采用比较器获取同步信

软启动器原理

软启动器原理、电机软起动器工作原理?(软启动器,电机软起动器soft starte r知识问答) 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S oft Starter。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。

软启动器概念 软启动器(又称软起动器,电机软起动器) 软启动器是一种集电机软起动、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Sof t 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。 软启动器与变频器有什么区别 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。变频器具备所有软起动器功能,但它的价格比软起动器贵得多,结构也复杂得多。软启动器节能原理: 电动机属感性负载,电流滞后电压,大多数用电器都属此类。为了提高功率因数须用容性负载来补偿,并电容或用同步电动机补偿。降低电动机的激磁电流也可提高功率因数(HPS2节能功能,在轻载时降低电压,使激磁电流降低,使COS∮提高)。节能运行模式:轻载时降低

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