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软起动装置

1.软起动装置概述
  电动机传统起动方式有自耦减压、Y/△减压、延边△减压及串电抗器减压,其优点是控制线路简单,但起动转矩不可调,并有二次冲击电流,对负载有冲击转矩。且受电源电压质量影响大,在停机时均为瞬间动作,易对相关设备造成损坏。
  软起动器是采用电力电子技术、微处理技术及现代模糊控制技术于一体的具有先进科技水平、工作运行安全可靠的电机控制装置,它具有很多传统电机起动装置无法比拟的优点,有着广泛的应用前景。
2.软起动器的工作原理
  软起动器是一种用来控制鼠笼型异步电动机的新设备,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。它采用三对反并联的晶闸管,串接于三相电源与电机的定子回路上。利用晶闸管移相控制原理,通过微处理器的控制来改变晶闸管的开通程度,使电机输入电压按预设的函数关系逐渐上升。
  起动时,电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐增大,直至达到满足起动转矩的要求而结束起动过程。当起动完成后,软起动器输出额定电压,旁路接触器接通,电机进入稳态运行状态。
  停机时,先切断旁路接触器,然后软起动器内晶闸管导通角由大逐渐减小,使三相供电电压逐渐减小,电机转速逐渐减小到零,完成停机过程。
  软起动器在晶闸管两侧装设的旁路接触器,保证了晶闸管仅在起动、停车时工作,避免长期运行使晶闸管发热。同时可以避免在电机运行时软起动器产生的谐波,另一旦软起动器发生故障,可由旁路接触器作为应急备用。
3 软起动器的起、停方式及特性曲线     
        软起动器的输出电压迅速增加,直到输出电流达到限定值Im,并保持输出电流不大于该值,电压逐步升高,使电动机加速,当达到额定电压,额定转速时,输出电流迅速下降至额定电流,起动过程完成。电流限幅值可根据实际负载情况进行设定,范围为0.4Ie~8Ie。
   
    软起动器较自耦降压起动器有以下明显的特点:
   
    ①电机起动电流小、起动电压调节范围大,可以降低配电容量。
   
    ②起动时无冲击力矩,降低了机械应力,能够延长电动机及相关设备的使用寿命。
    ③起动参数(电压、电流)可根据负载大小,进行合理调整,达到最佳起动效果。
   
    ④多种起动模式和微处理器控制系统,性能比继电控制更加可靠。
   
    ⑤高度集成的微处理器控制系统,性能比继电控制更加可靠。
   
    ⑥由于控制元件及起动方式的不同,软起动器可以频繁起动电机。

4.软起动器的应用
  我单位自2002年起,陆续在7个深井泵房安装了软起动装置,安装处所及控制扬水设备的技术参数。
        控制扬水设备的技术参数
        通过一年多时间的运行,软起动装置在电机起动至正常工作状态的转换过程、停机过程等方面的性能相当稳定,7台装置的故障率为零。
       可以看出,由于自耦降压装置在起动时出现二次冲击电流,停机时为瞬间断电停机,是造成设备故障的主要原因。而由于软起动器在起动电机时,电机起动电流是从零线性上升至设定值,无冲击电流,对电网无冲击,起动平稳,减少了对负载机械的冲击转矩; 软停车时,平滑减速,逐渐停机,克服了瞬间断电停机的弊病,避免了水锤效应,解决了自耦减压起动等传统控制方式的存在的弊病。

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