电机软启动器应用

电机软起动器培训

什么是电动机的软起动？运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，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，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。简单说，就是启动电压逐渐上升，不是开始就全压启动。三相异步电机的启动方法直接起动，也叫全压起动。起动时通过一些直接起动设备，将全部电源电压(即全压)直接加到异步电动机的定子绕组，使电动机在额定电压下进行起动。一般情况下，直接起动时起动电流为额定电流的3～8倍，起动转矩为额定转矩的1～2倍。根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8～12倍。直接起动的起动线路是最简单的，然而这种起动方法有诸多不足。对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外过大的起动电流，会使线路电压降增大，造成电网电压的显著下降，从而影响同一电网的其他设备的正常工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比，电网电压的显著下降，可使Ts及Tm均下降到低于Tz。一般情况下，异步电动机的功率小于7．5kW时允许直接起动。如果功率大于7．5kW，而电源总容量较大，能符合下式要求的话，电动机也可允许直接起动。

如果不能满足上式的要求，则必须采用减压启动的方法，通过减压，把启动电流Ist限制到允许的数值。传统减压起动

减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压，待起动后，再把电压恢复到额定值。减压起动虽然可以减小起动电流，但是同时起动转矩也会减小。因此，减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。传统减压起动的具体方法很多，这里介绍以下三种减压起动的方法：定子串接电阻或电抗起动定子绕组串电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。由三相异步电动机的等效电路可知：起动电流正比于定子绕组的电压，因而定子绕组串电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。但考虑到起动转矩与定子绕组电压的平方成正比，起动转矩会降低的更多。因此，这种起动方法仅仅适用于空载或轻载起动场合。如图所示：当起动电机时，合上开关Q，交流接触器KM断开，使电源经电阻或电抗R流进电机。当电机起动完成时KM吸合，短接电阻或电抗R定子串接电阻或电抗起动星-三角形(丫-△)起动星-三角形起动法是电动机起动时，定子绕组为星形(丫)接法，当转速上升至接近额定转速时，将绕组切换为三角形(△)接法，使电动机转为正常运行的一种起动方式。星-三角形起动方法虽然简单，但电动机定子绕组的六个出线端都要引出来，略显麻烦。图为星-三角形起动法的原理图。接触器KM2和KM3互锁，即其中一个闭合时，必须保证另一个断开。KM2闭合时，定子绕组为星形(丫)接法，使电动机起动。切换至KM3闭合，定子绕组改为三角形(△)接法，电动机转为正常运行。由控制电路中的时间继电器KT确定星-三角切换的时间。定子绕组接成星形连接后，每相绕组的相电压为三角形连接(全压)时的l/，故星-三角形起动时起动电流及起动转矩均下降为直接起动的1／3。由于起动转矩小，该方法只适合于轻载起动的场合。星-三角形(丫-△)起动自耦变压器起动转子绕组串电阻降压启动频敏变阻器水电阻（液阻)串电阻无刷无环启动器传统降压启动的缺点：投资大，线路复杂，维修量大，串电阻启动不平滑，性能不稳定，体积庞大。以上各种起动器现在虽然还有不少在应用看，但软起动器将要代替这些是肯定的。

电机软起动器培训必要性一、为什么要学习电机软起动器？1、应用越来越广泛，有必要学习了解它2、工矿企业里年轻人和上了一点岁数的维修电工比较多渴望多学习新东西软启动器工作原理1、软启动器（SoftStarters）：是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装置

。2、软起动主要由串接于电源与被控电动机之间三对反并联晶闸管调压电路及电子控制电路构成。软启动器工作原理软启动器工作原理软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动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，避免启动过流跳闸及对电网的冲击。软启动器工作原理待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击软起动器特点(1)降低电机起动电流、降低配电容量、避免增容投资。

(2)降低起动机械应力，延长电动机及相关设备的使用寿命。

(3)起动参数可按负载调整，以达到最佳起动效果。

(4)多种起动模式及保护功能，易于改善工艺，保护设备。

(5)特有外控端子，可方便实现异地控制或自动控制。

(6)全数字开放式用户操作显示键盘，操作设置灵活简便。

(7)高度集成的微处理器控制系统、性能可靠。

(8)大电流无触点交流开关无级调压，调压范围宽，过载能力强。

(9)产品可作频繁或不频繁起动。

(10)还可提供远控接口，还可与PLC直接电机软起动器启动方式（1）斜坡升压软起动。这种起动方式最简单，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，在电机起动过程中，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）恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定（t1至t2阶段），直至起动完毕。起动过程中，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，则起动转矩大，起动时间短。该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类负载的起动。电机软起动器启动方式（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。软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？笼型电机传统的减压起动方式有Y-q起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电流。软起动与传统减压起动方式的不同之处是：（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至设定值。软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？2）恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制，使电机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起动。3）根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。什么是电动机的软停车？电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统，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。为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车，采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。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。软起动器具有哪些保护功能？（1）过载保护功能：软起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，软起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：通过软起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。应用举例QB42-200JJR2160司家营铁矿水源井电气设备及控制司家营铁矿水源井位于研山塔下滦河岸边的夏庄子村附近，距我矿约10公里的路程。共有4眼取水井、4台潜水泵、3台加压泵、一个蓄水池。正常工作时，2台潜水泵向蓄水池蓄水，1台加压泵向矿区高位水池供水。水源井平面示意图1#水井蓄水池123输水管线加压泵2#水井4#水井3#水井

水源井供电示意图高压室低压室补偿3#软起补偿水井线路进线进线1#软起2#软起1#变2#变杂动621622三台加压泵的启动控制因为加压泵采用380V200KW低压电机，电机功率较大，而变压器容量较小仅为630KVA，不宜采用直接启动方式，故采用QB42-200电机软启动器启动。QB----异步电动机半导体软启动器；4---设计序列号；2---普通可控硅；200----功率规格，适配电机200KW.QB42-200电机软启动器工作原理是以大功率晶闸管做主回路的开关元件，通过改变晶闸管的导通角控制电机电压的平稳升降和无触点通断，完成电机的平稳启停。QB42-200电机软启动器特性，具有降低电机启动电流；降低电网电压波动；减小电机及其负载设备的启动应力，延长电机的使用寿命；具有完善可靠的保护功能；水源井主要设备及控制方式水源井两路6KV供电电源，采用架空线引自研山铁矿10／6KV箱变至水源井高压室；2台630KVA变压器作为水源井低压电源，主要是为3台加压泵供电；4台75KW潜水泵分别由4台125KVA柱上变压器沿独立水井线路供电。3台200KW加压泵和4台75KW潜水泵采用电脑集中控制和机旁手动控制方式；软启动器电气原理图MKMRSTUVW1112KM1KA1314151617181920FRQFL1L2L3NKM旁路运行故障信号加压泵控制电路图214387LNSS3KA1KA1KAPLC手动集中检修机旁启动集中信号SA5KA2KA运行信号运行指示停机指示故障信号电源信号自软启动2KA2KA自软启动3KA4KA加压泵控制电路图4041434549集中位设备运行故障电源指示5KA2KA3KA4KA软启动器柜各继电器送至PLC的各点QB42-200软启动器参数设置说明参数名称工作模式控制方式启动时间突跳时间启动电压限流系数额定电流设定斜坡端子15秒0秒240V4.5379A2.该软启动器启动时间是指输出电压从0V至380V所需时间，电机实际启动时间与负载大小有关，一般都小于设定的启动时间。3.实践证明，软启动器出厂设定值35秒对水源井加压泵并不合适，启动时间较长，没有到旁路运行软启动器即报故障，停止运行，后经反复试验取15秒比较合适。4.突跳时间是对于高转矩负载，软启动器在初始时间输出全压，使电机能够迅速克服负载静摩擦力和惯量开始转动，这段输出全压时间称为突跳时间。在启动1.在电机启动过程中，建议采用电压斜坡控制模式，就是当电机启动时，软启动器开始输出起始电压，然后沿一定斜率，经过启动时间，达到额定电压，由于输出转矩随输出电压而增加，只要启动电压选择合适（60℅Ue)，就可使负载立即转动起来。四台潜水泵电气原理图MAL1L2L3QFKMFR潜水泵控制电路图2143LNSS3KA1KAPLC手动集中检修机旁启动集中信号SA1KM运行信号运行指示停机指示故障信号电源信号1KA1KA3KA4KA1KAFR潜水泵控制电路图78集中位运行指示故障电源指示机旁检修集中1KA3KA4KA送至PLC各点SAPLC柜液位液位液位压力压力备用备用备用AI传感器隔离模块L1-1M1-16ES7332-7KF02-OABOPLC柜1#加压泵集中1#加压泵运行1#加压泵故障1#加压泵正常2#加压泵集中2#加压泵运行2#加压泵故障2#加压泵正常3#加压泵集中3#加压泵运行3#加压泵故障3#加压泵正常备用1#潜水泵集中1#潜水泵运行1#潜水泵故障DINL继电器6ES7321-1BL00-OAAOL1-3M1-3