什么是软启动?改变电压或电流或频率?
频率从零逐渐增加到额定频率,使电机在启动过程中的启动电流由不可控的过载浪涌电流变为可控的。启动电流可以根据需要调节。电机启动全程无冲击扭矩,但启动运行平稳。这是软启动。
软启动是一种集电机软启动、软停止、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电机控制装置。在国外被称为软启动器。它主要由串联在电源和被控电机及其电子控制电路之间的三个相对并联的制动管组成。采用不同的方法控制三相并联制动管的导通角,使被控电机的输入电压根据不同的要求而变化,可以实现不同的功能。软启动器和变频器是两种完全不同的产品。目前国内最著名的软启动器是和平电器生产的hp系列,被评为中国驰名商标。变频器用在需要调速的地方,它的输出不仅改变电压同时也改变频率;软启动器实际上是一个电压调节器。电机启动时,输出只改变电压,不改变频率。逆变器具有软启动器的所有功能,但价格比软启动器贵得多,结构也复杂得多。电机软启动器是在电源和被控电机之间串联一个软启动器,控制其内部晶闸管的导通角,使电机的输入电压从零逐渐上升到启动结束,给电机满电压,称为软启动。在软启动过程中,电机的启动转矩
逐渐增加,速度也逐渐提高。
软启动一般有以下几种启动方式:
(1)斜坡升压软启动。
(2)斜坡恒流软启动。
(3)跨步跳跃。
软起动器(Soft Starter)是一种集电机软启动、软停止、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电机控制装置,国外称为软启动器。软起动器使用三个并联的晶闸管作为电压调节器,连接在电源和电机定子之间。这种电路就像一个三相全控桥式整流电路。用软启动器启动电机时,晶闸管的输出电压逐渐升高,电机逐渐加速,直到晶闸管完全导通,电机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。当电机达到额定转速时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器代替晶闸管,为电机正常运行提供固定电压,从而减少晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,避免电网谐波污染。同时,软启动器还提供软停止功能。软停与软启动相反,电压逐渐降低,转数逐渐降低到零,避免自由停造成的转矩冲击。软启动和传统减压启动的区别在于:
(1)无浪涌电流。软启动器启动电机时,通过逐渐增大晶闸管的导通角,电机的启动电流从零线性上升到设定值。对电机无冲击,提高供电可靠性,启动平稳,降低负载机冲击转矩,延长机器使用寿命。
(2)有软停机功能,即平滑减速,逐步停机,可以克服瞬间停电停机的弊端,减少对重型机械的冲击,避免标高供水系统的水锤效应,减少设备损坏。
(3)起动参数可调,可根据负荷情况和电网继电保护的特点,自由无级调节至最佳起动电流。
[编辑本段]大型电动机几种起动方式的比较
目前,我国经济进入了一个新的发展阶段,大型企业和设备越来越多,大型电动机(5000 kW ~ 60000 kW)的应用越来越多,大型电动机的起动方式也越来越受到重视。
社会发展是有阶段的。在不同的阶段,人们的生产资料、生产工具、生活用品都有很大的不同。从80年代到90年代,中国的经济实力还很弱。当时小水泥小钢铁发展很快,1000 kW ~ 4000 kW电机应用迅速增加。适应当时经济基础的液体起动装置出现了,经济实用,解决了电机起动中的一些问题。对当时的经济发展起到了一定的作用。到了世纪之交,中国的经济实力有了很大的发展,生产手段和工具也有了很大的发展,电机容量也有了很大的增加。人们开始对液体起动装置的低性能不满,于是晶闸管串联(固态)软起动装置的应用开始增多,随后出现了开关变压器软起动装置和磁饱和电抗器(磁控)起动装置,变频装置越来越多地用于电机软起动。目前,这四种软启动装置越来越多。另外,在20000kW以下的电动机起动中,经常出现两种老式的起动方式(自耦变压器和变压器-电动机组)。
大型电动设备一般是企业的核心设备,直接影响着企业的生产状况,所以人们要特别重视它的起动,合理选择起动装置会给企业带来巨大的经济效益。但是,电机起动技术毕竟不是一个企业的核心技术,很多企业的电气工作者很少有时间去研究各种起动方式的区别,往往导致选择不当,有时甚至不得不进行二次选择,给企业造成不应有的损失。因此,如实说明各种起动方式的性能和区别是非常重要的。为此,我们尝试在这方面抛砖引玉。如有不完善和不足之处,望补充金玉。
首先,直接全压电机起动的危害性和软启动的好处。
1.引起电网电压波动,影响同一电网中其他设备的运行。
交流电机直接满电压起动时,起动电流会达到额定电流的4~7倍。当电机容量比较大时,启动电流会造成电网电压急剧下降,影响同一个电网中其他设备的正常运行。
软启动时,启动电流一般为额定电流的2~3倍,电网电压波动一般在10%以内,对其他设备影响不大。
4.对电网的影响
对电网的影响主要表现在两个方面:
①超大电机直接启动的大电流对电网的影响几乎类似于三相短路,往往会导致功率振荡,使电网失去稳定性。
②起动电流中含有大量高次谐波,会与电网的电路参数发生高频谐振,导致继电保护误动和自动控制失灵。
软启动时启动电流大大降低,上述影响可以完全消除。
[14]损坏电机绝缘,降低电机使用寿命。
(1)大电流产生的焦耳热反复作用于导体外绝缘,加速绝缘老化,降低其使用寿命。
(2)大电流产生的机械力使导线相互摩擦,降低绝缘寿命。
(3)当高压开关闭合时,触头的抖动会在电机的定子绕组上产生操作过电压,有时达到所加电压的5倍以上,对电机的绝缘会造成很大的破坏。
软启动时最大电流降低一半左右,瞬时发热仅为直启动的1/4左右,绝缘寿命会大大延长;软启动时电机端电压可从零开始调节,可完全避免过压损坏。
4.电力对电动机的危害。
大电流对电机的定子线圈和转子鼠笼条产生很大的冲击,会造成夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。
软起动时,由于最大电流小,冲击力大大降低。
5.机械设备损坏
全压直接起动的起动转矩约为额定转矩的两倍。当如此大的扭矩突然加在静态机械设备上,会加速齿轮磨损甚至打齿,皮带磨损甚至断带,风扇叶片疲劳甚至叶片断裂。
软启动的转矩不会超过额定转矩,完全可以克服上述缺点。
当采用减压启动时,上述危害只是在一定程度上降低;当采用软启动时,上述危害几乎完全消失;独立变压器供电方式直接启动只能缓解电网电压波动,其他危害依然存在。
超大型电机的价值非常高,在生产中也起着核心作用。一个小小的过失都会造成巨大的经济损失,因此对其采取完善的保护是非常必要的。比如一个电机,我们不能指望它的绝缘在哪里都是完全一致的。某一点可能存在薄弱环节,可以通过出厂测试,但在长期的冲击下,这个薄弱环节会先逐渐显现出来,缩短其寿命。如果我们采用软启动,电机的使用寿命可以大大延长。两个方案哪个性价比高?这是显而易见的。
[编辑此段]软启动器模型详细介绍。
HPS2D常规软起动器HPS2D常规软起动器:HPS2D75…840电机软起动器是一种全数字控制的软起动器。控制功能完善,具有多种保护功能。在省新产品鉴定会上,被评为国内领先国际水平的产品。采用16位单片机,数据处理全数字化。启动和停止时的电压斜坡由单片机控制。具有脉冲冲突跳变、大电流断开、停泵、内置电子过载保护(可选)、断相保护、过流保护、超温保护等功能,具有自诊断和节能功能。可以消除电机启停过程中的电流冲击,降低电网容量,避免电机启动时的机械冲击,保护电机和负载。它是传统星三角和自耦降压起动器的最佳替代产品,可广泛应用于纺织、冶金、石化、水处理、食品和保健品加工、矿山和机械行业。
HPMV-DN中高压固态软起动器HPMV-DN中高压固态软起动器由多个晶闸管串并联组成,能满足不同电流和电压等级的要求。可以通过控制晶闸管的触发角来控制输出电压。在电机启动过程中,HPMV-DN按照预设的启动曲线提高电机端电压,使电机平稳加速,从而减少电机启动时对电网、电机本身和所连接设备的电气和机械冲击。当电机达到正常速度时,旁路接触器连接。电机启动后,HPMV-DN软启动器继续监控电机,并提供各种故障保护。在软停止期间,电机端电压根据预设的停止曲线平稳降低,直到电机停止。软停机可以解决水泵的水锤现象和突然停机引起的机械冲击。
HPS2S经济型软启动器HPS2S18/30…300/515经济型软启动器是一种灵活多样的电机软启动器。它可以代替Y/△起动,适用于大多数应用场合。安装调整方便,所有控制连接和参数调整都在正面完成。前面板上有清晰的工作状态和故障指示。软启动器安装后仍可由用户轻松修改,如增加限流功能、选择内外转换等。软启动器可在线连续运行,无需旁路。软启动器有单独的旁路和故障控制继电器。软启动器的所有参数由三个旋钮电位器和前面板上的一个代码拉开关设置,直观准确。它甚至可以在振动和高环境温度的应用中工作。当软启动器用于内部接线时,晶闸管模块承受三角形接线的相电流,所以相同电流的软启动器可以负载比外部接线大1.73倍的电机。比如一个58A的S型软启动器,内部连接一个可以负载100A的电机。
HPS2S18/30的特性...300/55
安装简单,调节方便。
选择灵活,自由选择内部/外部连接方式;
产品性能稳定可靠;
带LED指示,电源、工作状态、故障分析一目了然。
在泵、压缩机、电梯、升降机、短距离传送带和船首螺旋桨等常规负载应用中,可以根据电机的额定功率选择HPS2S软启动器。
对于负载应用,如离心机、搅拌机、破碎机、搅拌机和远距离传送带,建议您选择不大于电机额定功率一个尺寸的软启动器。
参数
主电压范围:220~690 vac
带电电流范围:18~300A外接;300~515A内部连接。
控制电压:110~120VAC或220~240VAC。
软启动时间:0~30s
软停止时间:0~30s
初始电压:30 ~ 70% UE;1.5~4Ie
旁路模式:外部操作可以在没有旁路的情况下进行。
HPS2DB智能经济型中文显示软启动器在秉承和平电气其他类型软启动器优良启停特性的基础上,采用双MCU形式,主芯片采用新型微处理器完成通讯、故障处理、信号采集、参数设置等功能。可控硅的触发控制从芯片完成,预置出厂参数,适用于大部分负载,通过键盘可以方便地将当前参数恢复到出厂值。内置非易失性存储器,确保参数不会丢失。全面的保护功能。支持通信功能——可通过现场总线与软启动器通信,可支持Modbus、Profibus、DeviceNet等通信协议。可选模拟输出功能,软启动器控制程序可在线升级。
模型描述
(1)起动机的额定流量为18,30,37,44,50,60,72,85,105,142,175,210,250。
(2)主电压等级的适用范围
50/60Hz 230VAC 220~240VAC
400伏交流电压380 ~ 420伏交流电压
500伏交流电480 ~ 520伏交流电
660 ~ 690伏交流电压
(3)控制电压等级的适用范围
50/60Hz 115 vac 110 ~ 120 vac
230伏交流电压220~240伏交流电压
(4)可选代码描述
Modbus
b现场总线
设备网
D RS232C选项
e模拟输出选项
注意:如果HPS2DBXXX的后三项没有填写,默认值为:主电压400VAC,控制电压230VAC,没有选项。
选择指南
电机最大额定功率(KW)电机额定电流即软启动器规格型号重量
230V 400V 500V 690V A主电压控制电压类型Kg
4 7.5 11 15 18 HPS 2 db 18-x-x-x 4.5
7.5 15 18.5 25 30 HPS2DB 30-x-x-x 4.5
9 18.5 22 30 37 HPS 2db 37-x-x-x 4.5
11 22 25 37 44 HPS2DB 44-x-x-x 4.5
12.5 25 30 45 50 HPS2DB 50-x-x-x 4.5
15 30 37 55 60 HPS 2db 60-x-x-x 4.5
18 . 5 37 45 59 72 HPS 2 db 72-x-x-x 4.5
22 45 55 75 85 HPS2DB 85 - x - x - x 5.5
30 55 75 90 105 HPS2DB 105-x-x-x 5.5
37 75 90 132 142 HPS 2 db 142-x-x-x 5.5
45 90 110 160 175 HPS 2 db 175-x-x-x 22.7
55 110 132 200 210 HPS 2db 210-x-x-x 22.7
75 132 160 220 250 HPS2DB 250-x-x-x 22.7
90 160 200 257 300 HPS2DB 300-x-x-x 22.7
110 200 250 355 370 HPS2DB 370-x-x-x 24.8
132 250 315 450 470 HPS2DB 470-x-x-x 24.8
性能参数
主电压范围为230v~690 vac 50/60Hz。
主电流范围18~470A。
控制电源110V ~ 127 vac 50/60Hz或220~240VAC 50/60HZ。
启动时间为0~30s。
停止时间1~30s
初始电压为30 ~ 50%的UE
限流倍数1.5~4Ie
最大启动电流下频繁启动4次/小时。
保护功能包括缺相、过压、欠压、过流、欠流和过热。
模拟输出1~5V DC或4 ~ 20mDC。
通信功能1~5V DC或4~20m DC。
模拟输出:Modbus、Profibus、DeviceNet等。
显示语言为中文和英文,可以扩展到其他语言。
主要特点:
● LCD菜单显示,中英文可选,可扩展至其他语言;
体积小,结构紧凑,安装方便;
●平滑启停控制和全面保护功能;
●支持通信功能,多种通信协议可用;
●具有监视和保护旁路工作状态的功能。
HPS2DN数字智能软启动器HPS2DN数字智能软启动器HPS2DN15…840...840数字式智能软起动器是基于最先进的数字处理器的调压限流智能电机软起动器。其独特的智能电子电路提供完善的控制和保护功能:直线加速启动、泵启动和泵停止控制、预设低速运行(低速短时电控正反转调试)、预设双启停参数自由切换、监测负载状况、自动实现轻载节能模式运行。电机绝缘检测和保护功能,以及缺相、短路、相序和电子过载保护。它可以带RS 485通信接口,采用Modbus /Profibus协议,实现微机综合远程控制和监控。可广泛应用于纺织、冶金、石化、水处理、船舶、运输、医药、食品加工、矿山和机械设备等行业。新一代HPS2DN是现代工业信息化和自动化技术应用中非常方便使用的“积木式”IT组件。
HPS2S经济型软启动器HPS2S经济型软启动器:根据其功率,在DIN35 35mm导轨上主要分为四种。这种小型软启动器具有内置旁路触点。Hps2s18/30...300/515用于一般启动,有外接和内接两种连接方式(与标准Y/D启动器相当)。使用“内部连接”可以将流经软启动器的电流降低42%。也就是说,用户可以用58A的软启动器启动和运行100A的电机。限流功能可以作为选项提供,标准配置是两个内置信号继电器。这个软启动器的功率是1.15,也就是说它的最大电流等于额定电流lex1.15。
电机是感性负载,电流滞后于电压。大多数电器都属于这一类。为了提高功率因数,必须用容性负载来补偿,必须用电容或同步电机来补偿。降低电机的励磁电流还可以提高功率因数(HPS2可以节能,降低轻载下的电压,降低励磁电流,增加COS∮).
[编辑本段]软启动节能
节能运行方式:轻载时降低电压降低励磁电流,电机电流分为有功分量和无功分量(励磁分量)提高COS∮.
节能运行模式:当电机负载较轻时,选择节能功能时,软启动器会将PF开关转到Y位置,在电流反馈的作用下,软启动器会自动降低电机电压。电机电流的励磁分量减少。从而提高电机的功率因数(COS∮)。(大部分国产软启动器没有这个功能)接触器旁路时无法实现这个功能。TPF开关提供双反应时间节能功能;正常,缓慢。节能运行模式:自动节能运行。(正常和反应速度慢)空载节能40%,负载节能5%。