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起動器按操作方式分為手動和自動兩類。多用于電動、氣動、液壓發(fā)動機(jī)上。

概述

什么是起動器

起動器(也是自啟動器,自啟動或起動馬達(dá))是用于旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)的裝置,以便在其自身的動力下啟動發(fā)動機(jī)的運(yùn)行。 起動機(jī)可以是電動,氣動,液壓,或者在發(fā)動機(jī)非常大的情況下,甚至是內(nèi)燃機(jī)。

軟啟動器是一種集軟啟動、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的電機(jī)控制裝備。實(shí)現(xiàn)在整個啟動過程中無沖擊而平滑的啟動電機(jī),而且可根據(jù)電動機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)啟動過程中的各種參數(shù),如限流值、啟動時間等

工作原理

啟動器工作原理

    軟啟動器(軟啟動器)是一種集電機(jī)軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置,國外稱為Soft Starter。軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器,將其接入電源和電動機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機(jī)時,晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動機(jī)逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,電動機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上,實(shí)現(xiàn)平滑啟動,降低啟動電流,避免啟動過流跳閘。


    待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時,啟動過程結(jié)束,軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管,為電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓,以降低晶閘管的熱損耗,延長軟啟動器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能,軟停車與軟啟動過程相反,電壓逐漸降低,轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零,避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。


啟動方式

    運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動器,控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角,使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直至起動結(jié)束,賦予電機(jī)全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加,轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式。


斜坡升壓軟起動:這種起動方式最簡單,不具備電流閉環(huán)控制,僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角,使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是,由于不限流,在電機(jī)起動過程中,有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對電網(wǎng)影響較大,實(shí)際很少應(yīng)用。


斜坡恒流軟起動:這種起動方式是在電動機(jī)起動的初始階段起動電流逐漸增加,當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定(t1至t2階段),直至起動完畢。起動過程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則起動轉(zhuǎn)矩大,起動時間短。該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式,尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的起動。


階躍起動:開機(jī),即以最短時間,使起動電流迅速達(dá)到設(shè)定值,即為階躍起動。

軟啟動器通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值,可以達(dá)到快速起動效果。


脈沖沖擊起動:在起動開始階段,讓晶閘管在極短時間內(nèi),以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落,再按原設(shè)定值線性上升,連入恒流起動。該起動方法,在一般負(fù)載中較少應(yīng)用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合?;\型電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動,存在明顯缺點(diǎn),即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。


軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的區(qū)別:

1、無沖擊電流。軟起動器在起動電機(jī)時,通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角,使電機(jī)起動電流從零線性上升至設(shè)定值。

2、恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制,使電機(jī)在起動過程中保持恒流,確保電機(jī)平穩(wěn)起動。⑶根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇,可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。


電壓雙斜坡起動:在起動過程中,電機(jī)的輸出力矩隨電壓增加,軟啟動器在起動時提供一個初始的起動電壓Us,Us根據(jù)負(fù)載可調(diào),將Us調(diào)到大于負(fù)載靜磨擦力矩,使負(fù)載能立即開始轉(zhuǎn)動。這時輸出電壓從Us開始按一定的斜率上升(斜率可調(diào)),電機(jī)不斷加速。當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓Ur時,電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動器在起動過程中自動檢測達(dá)速電壓,當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時,使輸出電壓達(dá)到額定電壓。


限流起動:就是電機(jī)的起動過程中限制其起動電流不超過某一設(shè)定值(Im)的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長,直到輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im,然后保持輸出電流I這種起動方式的優(yōu)點(diǎn)是起動電流小,且可按需要調(diào)整。對電網(wǎng)影響小,其缺點(diǎn)是在起動時難以知道起動壓降,不能充分利用壓降空間。


起動器節(jié)能原理
    電動機(jī)屬感性負(fù)載,電流滯后電壓,大多數(shù)用電器都屬此類。軟啟動器為了提高功率因數(shù)須用容性負(fù)載來補(bǔ)償,并電容或用同步電動機(jī)補(bǔ)償。降低電動機(jī)的激磁電流也可提高功率因數(shù)(HPS2節(jié)能功能,在輕載時降低電壓,使激磁電流降低,使COS∮提高)。節(jié)能運(yùn)行模式:輕載時降低電壓減少了激磁電流,電機(jī)電流分為有功分量和無功分量(激磁分量)提高COS∮。



運(yùn)行模式

    當(dāng)電動機(jī)負(fù)載輕時,軟啟動器在選擇節(jié)能功能的狀態(tài)下,PF開關(guān)熱撥至Y位,在電流反饋的作用下,軟啟動器自動降低電動機(jī)電壓。減少了電動機(jī)電流的勵磁分量。從而提高了電動機(jī)的功率因數(shù)(COS∮)。(國產(chǎn)軟啟動器多無此功能)在接觸器旁路狀態(tài)下無法實(shí)現(xiàn)此功能。TPF開關(guān)提供了節(jié)能功能的兩種反應(yīng)時間;正常、慢速。節(jié)能運(yùn)行模式:自動節(jié)能運(yùn)行。(正常、慢速兩種反應(yīng)速度)空載節(jié)能40%,負(fù)載節(jié)能5%。


控制原理
    軟啟動器是通過控制可控硅的導(dǎo)通角來控制輸出電壓。因此,軟啟動器從本質(zhì)上是一種能夠自動控制的降壓啟動器,由于能夠任意調(diào)節(jié)輸出電壓,作電流閉環(huán)控制,因而比傳統(tǒng)的降壓啟動方式(如串電阻啟動,自耦變壓器啟動等)有更多優(yōu)點(diǎn)。例如滿載啟動風(fēng)機(jī)水泵等變轉(zhuǎn)矩負(fù)載、實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟停止、應(yīng)用于水泵能完全消除水錘效應(yīng)等。


分類

1、根據(jù)電壓分類:高壓軟啟動器、低壓軟啟動器;
2、根據(jù)介質(zhì)分類:固態(tài)軟啟動器、液阻軟啟動器;
3、根據(jù)控制原理:電子式軟啟動器、電磁式軟啟動器;
4、根據(jù)運(yùn)行方式:在線型軟啟動器、旁路型軟啟動器;
5、根據(jù)負(fù)載:標(biāo)準(zhǔn)型軟啟動器、重載型軟啟動器。

功能應(yīng)用

交流鼠籠異步電動機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,效率高而被人們廣泛地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的拖動中。在民用建筑中的大多數(shù)機(jī)械設(shè)備如消防泵、噴淋泵、生活泵、冷凍機(jī)組等的動力都是交流鼠籠異步電機(jī)。當(dāng)建筑物層數(shù)較高或規(guī)模較大時,這些機(jī)械設(shè)備的電機(jī)的額定功率通常都較大,如消防泵的額定功率通常都在55kW-150kW之間。這些設(shè)備在起動過程中,將產(chǎn)生較大的起動電流,造成較大的電壓降。因此恰當(dāng)?shù)剡x擇起動方式具有減少供電容量和保證建筑物供電可靠性等重要意義。正因?yàn)槿绱?,軟啟動器在民用建筑領(lǐng)域的應(yīng)用中將具有廣闊前景。

主要品牌

常見問題

起動器主要功能

1、過載保護(hù)功能:軟起動器引進(jìn)了電流控制環(huán),因而隨時跟蹤檢測電機(jī)電流的變化狀況。通過增加過載電流的設(shè)定和反時限控制模式,實(shí)現(xiàn)了過載保護(hù)功能,使電機(jī)過載時,關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報(bào)警信號。

2、缺相保護(hù)功能:工作時,軟起動器隨時檢測三相線電流的變化,一旦發(fā)生斷流,即可作出缺相保護(hù)反應(yīng)。

3、過熱保護(hù)功能:通過軟起動器內(nèi)部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度,一旦散熱器溫度超過允許值后自動關(guān)斷晶閘管,并發(fā)出報(bào)警信號。

4、測量回路參數(shù)功能:電動機(jī)工作時,軟啟動器內(nèi)的檢測器一直監(jiān)視著電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài),并將監(jiān)測到的參數(shù)送給CPU進(jìn)行處理,CPU將監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行分析、存儲、顯示。因此電動機(jī)軟起動器還具有測量回路參數(shù)的功能。
5、其它功能:通過電子電路的組合,還可在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)其它種種聯(lián)鎖保護(hù)。

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