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山宇 SYJ800经济型变频器
山宇 SJR2大功率软起动器
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方案与应用
上海山宇SJR2软启动的技术选型和应用方案
———山宇软启动变频器,奥运会场馆"鸟巢"建设合作伙伴
作者:
上海山宇电子设备有限公司许经理
供稿单位:
上海山宇电子设备有限公司
阅读人次:
发布时间:
2008-7-20
应用领域:
节能 石油天然气 石化 化工 冶金 电力 建材 矿业开采
随着国内经济的飞速发展,科学技术的日新月异,智能控制系统得到了越来越广泛的应用,也提出了更高的要求。作为重要驱动执行机构的电动机来说,它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。既要为智能控制打下良好基础,又要降低电动机起动时对电网的冲击。所以,不得不在电动机的起动设备上做工作。
山宇SJR软起动器的诞生为技术人员解决了这个问题。它既能改变电动机的起动特性保护拖动系统,更能保证电动机可靠起动,又能降低起动冲击。
被选用最广泛的拖动设备,自然是鼠笼型三相异步电动机,用其进行全压起动是最简单、最经济、最可靠的起动方式。但是,当鼠笼电动机起动时,如拖动机械不能承受全压起动的冲击转矩,或其端电压降不能满足规范要求,或者电网波动影响其他负荷的正常运行时,就应采取措施采用降压起动方式。对于降压起动一般有以下几种常用方式:“Y-Δ”起动器、自耦降压起动器、磁控式软起动器、电子式软起动器。
“Y-Δ”起动器需6根出线,而且故障率太高,维修费也高,切换时会出现较高的电流转矩峰值,所以仅适用于空载或低阻性转矩起动。
自耦降压起动器的价格每千瓦为180元左右,起动时会出现大压降和高电流峰值,存在二次大的冲击电流,约为电动机额定电流(Ie)的7倍。其体积大且故障率较高,是笨重复杂的设备,维护工作量大,一般不能频繁起动。
磁控式软起动器每千瓦为220元左右,它是利用控磁限幅调压原理,对电动机进行软起动。在起动过程中电压无级平滑地从初始值(约200V,不可调)上升到全压,使电动机在起动中有一个电压匀速增加的过程。起动时间约30s内可调。其结构简单,性能可靠,过载能力强,无二次冲击电流。但它在起动时仍存在一次冲击电流,约为Ie的6倍。起动电流约为Ie的1.8~2.5倍,不可调,适用负载能力一般。一般不能频繁起动。整机较重,体积较大。
SJR软起动器每千瓦为160~190元。它可以限制起动期间的压降,没有冲击转矩和电流,力矩匀速平滑上升,保护传动机械、设备和人员,节省能源。起动电流可视负载轻重调整。这种软起动器体积小,一台开关柜能放多台这种起动器,节省工程造价,且故障率与维修费较低。所以,这种起动器应是实际应用中首选的产品。
SJR软起动器是微机控制的机电一体化产品,具有高新技术组成的控制系统。一般都是采用大功率晶闸管作为主回路的开关元件,通过单片机控制它的导通角进行智能化控制,它既能保证电动机在负载要求的起动特性下平滑起动,又能降低对电网的冲击。除各起动方式外,还有一些可选功能,如软停车,为自动化智能控制打下良好的基础。因此,称它为智能电动机控制器更为贴切。
目前,电子式软起动器主要有以下3种起动方式:
(1)斜坡电压起动(软起动),顾名思义是电压由小到大呈斜坡线性上升,它是将传统的降压起动从有级变成了无级。起动时,电压迅速上升到初始转矩相对应的电压,然后依设定的起动时间逐渐上升,直至达到电网额定电压。主要用于重载起动,转矩特性呈抛物线型上升对拖动系统不利,且起动时间长有损于电动机。
(2)限流起动,顾名思义是限制电动机的高起动电流,起动电流及起动时间均可在一定范围内预先调定。当必须限制最大起动电流时,可使用此方式。它主要用于轻载起动的负载。
(3)全压起动,这种软起动方式的作用就像一个固态接触器,充当无触点开关来用。这种方式会引起电流冲击。
通过以上叙述可知,在工程设计和工程改造中,要想改善工艺提高自动化水平,降低成本提高企业效益,对电动机的起动就必须首先采用先进的起动设备——SFR软起动器。
(2)选型。应根据负载性质的不同来选择不同类型的起动器。如果负载是离心泵(消防泵、喷淋泵、水泵等),则需利用泵控制功能,减少起动和停止时液流冲击所产生的系统水锤现象的发生,所以必须用选带泵控制功能的软起动器,如另带欠载保护或/和防相位颠倒保护的则更好。负载是通风机的话,可利用软起动功能,减少皮带磨损和机械冲击,并可利用停机时制动转矩功能。负载是搅拌机,可利用双斜坡起动和预置低速运行,避免机械损坏。负载是输送设备,则利用软起动和预置低速功能,实现平滑开停,软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击,避免产品移位和液体溢出。若有计算机联网要求,可选带通信接口的软起动器,可对软起动器进行远程控制和监视。选择软起动器还要注意负载是标准负载还是重载负载。
(3)选规格。根据电动机的标称功率、电流及负载性质选择起动器。一般SFR软起动器容量稍大于电动机工作电流即可,同时适当考虑散热因素。
其他方面,还要考虑是否保护功能完备,如过电流保护、过压保护、单项接地保护、上下口断相保护、三相不平衡保护、相位颠倒保护等。冷却方式为自然风冷。机柜内安装软起动器时要十分注意散热空间。
SJR2软起动器一般不带短路保护,需外加快速熔断器并与晶闸管容量匹配,它能使晶闸管在连接负载发生短路时受到保护,低压断路器一般不能保护电子式软起动器。进线电抗器可限制主电源的谐波干扰,当几台起动器接于同一电源时尤其建议使用进线电抗器。软起动器至电动机的接线要特别注意,大部分是3根出线,但部分产品也有6根出线的。软起动器可安装在有功率因素补偿器的系统中,但电容器必须位于软起动器的电源进线一侧,以避免电容器放电损坏软起动器的晶闸管,另须在电源和电容之间接入电感线圈。软起动器大多带正常运行和故障信号辅助触点,供工程设计选用。
SJR2软起动器启动完成后即投入旁路接触器运行。
在实际应用过程中,若工艺条件许可,一台软起动器可用于多台电动机的起动,大大节省投资费用。软起动器按其中最大电动机容量进行选择。
电动机的降压起动方式经过“Y-Δ”起动器、自耦降压起动器、磁控式软起动器等,目前已发展到电子式软起动器。所以在工程应用中,当电动机在直接起动不能满足要求时,首先考虑的应是电子式软起动器。这是科技发展的必然结果,也为今后的智能控制集成化打下了良好的基础。
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