軟啟動(dòng)器的工作原理及主要特點(diǎn)
軟啟動(dòng)器的工作原理:(非電子專業(yè)可能無(wú)法理解)
軟起動(dòng)主要由串接于電源與被控電動(dòng)機(jī)之間三對(duì)反并聯(lián)晶閘管調(diào)壓電路構(gòu)成。現(xiàn)代軟啟動(dòng)器基本上都采用了電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù),以單片微機(jī)作為中央控制器控制核心來(lái)完成測(cè)量及各種控制算法。
因此,軟啟動(dòng)器具備了很強(qiáng)的功能和靈活性。整個(gè)起動(dòng)過(guò)程是數(shù)字化程序軟件控制下自動(dòng)進(jìn)行。利用三對(duì)晶閘管的電子開(kāi)關(guān)特性,通過(guò)MCU或單片機(jī)控制其觸發(fā)脈沖的遲早來(lái)改變觸發(fā)角的大小。而改變觸發(fā)導(dǎo)通角的大小,又改變了晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間,Z終改變定子繞組的三相電壓的大小。
軟啟動(dòng)器的工作原理:
主要元件:
1、晶閘管:每相一對(duì)反并聯(lián)晶閘管,這是主要的功率元件,也是軟啟動(dòng)器的主要成本之一,國(guó)內(nèi)做反并聯(lián)晶閘管的廠家有很多,從便宜的到貴的都有,質(zhì)量更是參差不齊。
2、控制主板:基本上每個(gè)廠家都有自己開(kāi)發(fā)的主板,市場(chǎng)上也有很多通用主板,質(zhì)量更是好壞不一。就拿主板上的執(zhí)行元件——光耦來(lái)說(shuō)吧,如果質(zhì)量不好壞了,即使其他部分是好的,那軟啟動(dòng)器也得歇菜。
為什么呢?因?yàn)楣怦钤趷毫迎h(huán)境下很容易壞,而軟啟動(dòng)器本身就是大電流環(huán)境,啟動(dòng)時(shí)電流大壓降也大,主板上的工作電源波動(dòng)也大,也很容易對(duì)這些元件造成干擾,從而間接地導(dǎo)致?lián)p壞。
軟啟動(dòng)器的工作原理圖
異步電動(dòng)機(jī)定子調(diào)壓的結(jié)果:
一方面其轉(zhuǎn)矩近似與定子電壓的平方成正比,另一方面電動(dòng)機(jī)的電流又和定子電壓成正比。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和初始電流的限制可以通過(guò)定子電壓的控制來(lái)實(shí)現(xiàn),而定子電壓又是通過(guò)可控硅的導(dǎo)通相角來(lái)控制的。
所以不同的初始相角可實(shí)現(xiàn)不同的端電壓,以滿足不同的負(fù)載起動(dòng)特性。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中,晶閘管的導(dǎo)通角逐漸增大,晶閘管的輸出電壓也逐漸增加,電動(dòng)機(jī)從零開(kāi)始加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)平滑起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流的上限值可根據(jù)負(fù)載情況設(shè)定。
一種比較通俗的講法,一般電工都可以理解:
軟啟動(dòng)器的電路可以比作是三相全控橋式整流電路。軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動(dòng)機(jī)逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上,實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流,避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。
等待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí),電流會(huì)降到正常值,軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管,這樣啟動(dòng)的啟動(dòng)過(guò)程也就結(jié)束了。使用了旁路接觸器的軟啟動(dòng)器可以更好地延長(zhǎng)軟啟動(dòng)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,同時(shí)價(jià)格也比較便宜。
軟啟動(dòng)器的軟停車功能軟啟動(dòng)過(guò)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,這里就不過(guò)多地介紹。
軟啟動(dòng)器一次接線示意圖:
軟啟動(dòng)器二次控制接線圖:
軟啟動(dòng)的好處:
1.降低電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流,減少配電容量,避免增容投資;
2.減少起動(dòng)應(yīng)力,延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備的使用壽命;
3.平穩(wěn)的起動(dòng)和軟停車避免了傳統(tǒng)起動(dòng)設(shè)備的喘振問(wèn)題、水錘效應(yīng);
4.多種起動(dòng)模式及寬范圍的電流、電壓等設(shè)定,可適應(yīng)多種負(fù)載情況,改善工藝;
5.完善可靠的保護(hù)功能,更有效的保護(hù)電動(dòng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備的安全;
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