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1、软启动技术的运用,1、软启动器简介,三相交流异步电动机是应用最为广泛的电气设备，但它直接启动时产生的电流冲击和转矩冲击会对电网、电动机本身及其负载机械设备带来不利影响。软启动器是一种集电机软启动、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，取代了电机传统的自耦减压启动、星角启动等方式。软启动节能效果有限，但可以减小电路的启动电流，减少启动对电网的冲击，可以实现平滑启动，起到保护电机机组的作用。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。,2、晶闸管式软启动器的工作原理,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
2、闸管，通过微电脑芯片控制触发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，来实现交流调压。合成WC303氨压缩机采用的是施耐德公司生产的ATS 48C41Q型软启动器，参数：标准应用，额定电压400V，电机功率220KW，最大允许电流ICL=410A。,3、软启动器与变频器的区别,软启动器和变频器是两种完全不同用途的产品。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。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。变频器在某种意义上也是
3、一种软启动器，而且是能够真正地实现软启动的启动器，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。,4、软启动的几种起动方式,运用串接于电源与被控电机之间的软启动器，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，即为软启动，在软启动过程中，电机启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软启动一般有下面几种起动方式。 （1）斜坡升压软启动。这种启动方式最简单，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，在电机启动过程中，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）斜坡恒流软启动
4、。这种启动方式是在电动机启动的初始阶段启动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直至启动完毕。启动过程中，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，则启动转矩大，启动时间短。该启动方式是应用最多的启动方式，尤其适用于风机、泵类负载的启动。,合成WC303氨压缩机软启动器采用的就是这种启动控制方式，WC303电动机额定功率185KW，额定电流323A，转速2980r/min，功率因数=0.92，接。 菜单设定： 电机额定电流In=323A 0.4ICLIn1.3ICL 即：164AIn533A 满足设定范围 限制电流ILE=In的400% 即：限制电流ILE=3
5、23X400%=1292A 加速斜坡时间RCC=10S 即：力矩在0到额定力矩之间的上升时间 初始启动力矩EqO=10% 即：额定力矩的百分之十,（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。,5、电动机的软停车方式,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。电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。
6、但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。因此利用软停车可以消除自由停车带来的这种反惯性冲击。软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根据实际需要可在0 120s调整。 自由停车：启动器不向电机施加力矩 软停车：启动器对电机施加一个力矩以使其按斜坡逐渐减速，避免快速停车 制动停车：启动器在电机中产生一个制动力矩，以此使电机减速 合成WC303氨压缩机软启动器采用的自由停车方式，菜单设定：SEy=F,6、软启动器具有的保护功能,（1
7、）过载保护功能：软启动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。 （2）缺相保护功能：工作时，软启动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。 （3）过热保护功能：通过软启动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。 （4）其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。 合成WC303氨压缩机软启动器设置了过载保护，菜单设定：EHP=10 即：标准应用,7、软启动器的外围设计,（1）旁路接
8、触器：大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是：控制柜具有了两种起动方式（直接起动、软起动）。软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗。合成WC303氨压缩机软启动器旁路接触器切换时间为10秒。 （2）熔断器选择： 由于软启动器中晶闸管的浪涌焦耳积分值有限，选用断路器做短路保护装置不能有效保护晶闸管元件。应选用熔断器做短路保护装置。熔断器的额定电流的选用原则是设备启动时不会熔断，设备安发生最小短路电流时必须可靠熔断。可按下述经验公式计算选用： Ifn(1.51.8)*
9、Ie(A) 式中： Ifn熔断器额定电流(A) Ie电动机额定电流(A) 合成WC303氨压缩机电动机额定电流323A，熔断器额定电流(A)选择： 熔断器：KRF/S 630A 3P 熔芯：3NA3365500A,8、软启动器容量与事故柴油发电机容量,大化变电所装有一台400V 50HZ 750KVA COS=0.8的事故柴油发电机，它能在正常电源发生故障时，自动启动向事故母线QMP供电，以确保合成、尿素车间的重要负荷如油泵、仪表电源、WC303氨压缩机电机等在停电时的用电。事故柴油发电机只有低电压保护80%Ue，过电压保护110%Ue，接地保护200A 20秒，无专用的过电流保护，为此，利用
10、柴油发电机输出开关Q1，型号为SN1250的过负荷、速断保护起过流保护。在试车报告中，启动MP26B 185KW快锅给水泵电机时，测峰值电流为1720A，约1秒后发电机Q1开关过流跳闸，从而确定事故发电机不能直接启动185KW的电动机。用软启动器启动WC303氨压缩机电机，限制电流为1292A，加速斜坡时间为10S，就能满足在事故状态下由事故柴油发电机供WC303氨压缩机启动。,WC303氨压缩机 控制图,9、ATS 48C41Q型软启动器的面板操作和故障报警,（1）面板显示由3位7段显示屏显示。设有4个操作键，上、下键显示参数或当前值，ESC键返回，ENT键保存。 例如：修改加速斜坡时间 当
11、前显示： r d Y 按ENT键，显示： R C C 按ENT键，显示： 0 1 5 按下键， 显示： 0 1 0 按ENT键，闪烁： 0 1 0 显示： R C C 按ESC键，显示： r d Y 完成修改加速斜坡时间操作,（2）故障报警后，软启动器显示屏上故障代码闪烁，记录故障代码查对故障内容，停电处理。 10、ATS 48C41Q型软启动器维护 软启动控制柜是正压防爆柜，设备运行时不能打开，柜体泄气后软启动器将跳车停运。由于晶闸管等电子器件不允许做绝缘电阻测试，所以只能用数字万用表高阻档检查软启动器中晶闸管的绝缘情况。软启动器（冷态时）每组晶闸管输入输出端子间测量电阻值为1.3M左右，相间（相间未接控制回路时）、相对地测量电阻值应该指示无穷大。在电动机与软启动器连接前，必须用500V绝缘电阻测试器检查电动机和电缆的绝缘状态。只有绝缘电阻符合有关规定，才准许将电动机连接到软启动器输出端进行启动试验。软启动前要对机械进行人力盘车，检查机械有无“卡堵”现象。,谢谢观看,
