低压软起动器的选购 |
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软起动器以体积小、转矩可以调节、起动平稳、冲击小并具有软停机功能等优点得到广泛应用,已有取代传统的自耦减压、星一角等起动器的趋势。由于软起动器是近年来新发展起来的起动设备,在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。我们在软起动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。例如,不同起动负载软起动器的选型、软起动冲击电流与过流保护定值的配合、软起动设备容量与变压器容量的关系等同题。 软起动器的特点 软起动器和传统的交流电动机的起动方式相比,其显著的特点是: (1)在电动机起动过程中电压无级平滑地从初始值上升到全压,使电动机转矩在起动中有一个匀速增加的过程,促使电动机起动特性变软; (2)限制电动机起动电流,并根据负载特性调整起动电流; (3)起动电压可调,保证电动机具有足够的起动转矩,避免电动机过热和浪费电能。 (4)起动时间可调,在设定时间内,电动机转速逐渐上升,避免出现转速冲击; (5)自由停车和软停车可任意选择,软停时间可调。软停车时电动机端电压逐步降低,以避免电机骤然停车,对水泵则可避免产生“水锤效应”; (6)有相序、缺相、过载、过热的检测和保护。 软起动器种类简介 目前,市场上常见的软起动器主要有电子式、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起动器,而且是能够真正地实现软起动的起动器,只是造价要高些。 (1)晶闸管式软起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。晶闸管式软起动器的起动方式有斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等; (2)磁控式软起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起动装置。起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起动电压降,实现电动机软起动; (3) 不论晶闸管式软起动器,还是磁控式软起动器,在起动时只能调节输出电压,达到控制起动时的电压降、限制起动电流的目的。一般的软起动器不能调节电源频率,也就不能像变频器那样从零频零压开始起动电动机,实现无冲击起动。实际上软起动器在起动设备时还要产生一定的冲击电流;斜坡电压型控制软起动器的起动时的电压、电流变化曲线如图1所示。 晶闸管式软起动器采用斜坡电压起动时,开始要使软起动器输出一个初始电压(初始电压在8o~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,起动电流为。在微电脑的控制下,继续增加输出电压使电动机加速。当软起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,降为负荷电流 。起动时间t 结束时,软起动器输出额定电压并发出旁路信号,使旁路接触器闭合,软起动器停止输出电压,电动机转入正常运行。软起动的初始转矩可以通过给定初始电压和起动时间进行调节,控制起动电流在2~4.5倍电动机额定电流以内。 低压软起动器的停车方式的优点 低压软起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,自由车会出现很大问题。如高层建筑的水泵系统,如果采用自由停车,会产生巨大的“水锤”效应,使管道、水泵损坏。因此利用软停车可以消除自由停车带来的反惯性冲击。在停车时刻t。发出停车指令,电动机的端子电压缓慢下降,在电压下降瞬间电动机电流会有一个小的电流冲击,然后电动机电流会随电压的下降而下降,直至电动机停下来。 低压软起动器选用时应注意的问题 (1)低压软起动柜电气接线与元件排列 一般低压软起动柜的电气接线如图2所示。柜内电气元件按图示顺序排列,做到主接线简短不交叉,便于铜排连接。软起动器安装在接触器的右侧不受其它元件发热的影响。软起动器与控制柜边壁及其它元件间距要求≥100mm,方便软起动器散热。 (2)软起动器选型 除了技术、性能、价格比较外,还要考虑设备现场的电网容量、设备起动负荷轻重、起动频繁程度等具体条件。 对于水泵类起动负载较轻的设备,可选择功能简单、价格较低、操作方便的软起动器。这类设备根据电动机额定功率,选用样本规定的相同容量的软起动器就能满足需要。对于大型风机、破碎机等起动负荷比较重的设备,应该选用起动功能比较多、有限流起动功能、自身保护比较齐全的软起动器。尤其功率比较大的设备 (200kw 以上),最好选用起动功能比较全的高性能软起动器。 (3)隔离器和熔断器选择 软起动柜中的隔离电器,可以选用隔离开关也可以选用具有隔离功能的塑壳断路器。小功率软起动柜宜选用隔离开关熔断器组合的刀熔开关。不但起到隔离保护作用,还可以降低工程造价。隔离开关的额定电流大于电动机额定电流就可以满足运行要求。 由于软起动器中晶闸管的浪涌焦耳积分( 。f)值有限,选用断路器作短路保护装置不能有效保护晶闸管元件。建议选用快速熔断器做短路保护装置。快速熔断器可选用ar或ngt型半导体保护熔断器。选用快速熔断器一般不用做分断能力校验,因为ar型熔断器的额定分断能力为50ka,ngt快速熔断器的分断能力为120ka,能满足一般配电工程需要。另外熔断器还有限流功能,对晶闸管的保护要比断路器可靠。快速熔断器额定电流的选用原则是设备起动时不会熔断,设备安装处发生最小短路电流时必须可靠熔断。具体选用时可根据设备的负荷性质和电动机的起动电流,查阅熔断器制造厂提供的熔断器时间一电流特性曲线、izt值及晶闸管的izt值进行计算选择。 (4)旁路接触器的选择 软起动结束时电动机已在额定电压上运行,所以按电动机的额定电流选用交流接触器就能满足要求。要注意的是在配柜接线时,软起动器与接触器要同相连接,不要接错相序。 (5)过负荷保护装置的选择 软起动装置的过负荷保护装置应该选用具有过载保护、断相保护和温度补偿功能的热过载继电器。具体选用时,要使电动机的工作电流在热元件整定电流范围以内。工作时容易过载的设备,要使电动机的额定电流值靠近热元件整定电流范围的下限。 (6)变压器负载能力及保护整定值校验 在软起动装置选用时除注意上述要求外,还要注意为设备供电的变压器的负载能力。如果事前变压器已接近满载,要慎重选用软起动设备。尤其是要增设功率比较大的设备时,更要核对校验变压器的荷载能力和保护的整定值;增加软起动设备后,变压器二次侧断路器的短路短延时脱扣器的整定值为:2≥ 1.1( l+1.35*k *i )。a式中:一变压器正常运行时的负荷电流ak一新增加软起动设备的启动电流与电动机额定电流的比值一新增加电动机的额定电流a计算出的 。应小于变压器二次侧断路器现在的实际短路短延时脱扣器的整定值;否则,在新增加设备起动时,变压器二次侧断路器要分断跳闸,造成软起动器选用失败。 |
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