软启动装置在盘车电机控制系统中的应用论文.DOC

软启动装置在盘车电机控制系统中的应用【无图】

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软启动 装置 电机 控制系统 中的 应用
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软启动装置在盘车电机控制系统中的应用

37页 16000字数+说明书+开题报告+任务书+答辩PPT

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软启动装置在盘车电机控制系统中的应用开题报告.doc

软启动装置在盘车电机控制系统中的应用答辩PPT.ppt

软启动装置在盘车电机控制系统中的应用论文.DOC


       软启动装置在盘车电机控制系统中的应用

摘要:

   随着电力电子器件和技术的发展,电动机启动方式不断地发展变化,软启动技术应允而生。软启动装置对电机有极大的保护功能,从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端,因此在工业领域得到了广泛的应用。

   本文通过对电机机械特性和软启动技术深入的学习研究,结合盘车电机启动时必须考虑的多种因素,重点研究软启动技术在盘车电机控制系统中的应用,制定了某透平系统盘车电机的软启动设计方案,并结合相关参数对软启动内部参数进行了设定,最后结合prosoft软件对该启动方案进行深入的分析研究。 软启动技术的成功应用,使盘车电机启动技术又进了一大步。

关键字 :软启动器    盘车电机   设计方案   prosoft


目录

第一章  绪论1

1.1软启动装置在盘车电机控制系统中的发展概况1

1.2 选题的目的与意义1

1.3 本课题主要讨论问题2

第二章 电机的机械特性和盘车结构3

2.1异步电动机的机械特性3

2.1.1固有机械特性3

2.1.2人为机械特性4

2.2 盘车结构5

2.2.1具有摆动齿轮的盘车装置的构造和工作原理5

2.2.2具有螺旋轴电动盘车装置和工作原理6

2.2.3 3S离合器7

第三章 电机启动方式与软启动技术9

3.1 电机启动方式9

3.1.1 三相笼形异步电动机的直接启动9

3.1.2定子串电阻或电抗器降压启动10

3.1.3  Y/△降压启动11

3.1.4软启动11

3.1.5变频启动12

3.2软启动技术介绍12

3.2.1 软启动的启动方式12

3.2.2 软启动器的工作原理12

3.2.3 与传统减压启动方式区别12

3.2.4 选择软启动的好处13

第四章ABB软启动装置与盘车启动设计方案15

4.1 ABB软启动器的特点15

4.2 ABB软启动器的选型15

4.3 盘车电机的启动方案18

4.3.1 盘车电机的控制回路18

4.3.2 盘车电机的运行流程图19

4.4 软启动装置的安装与调试20

4.4.3 软启动器调试参数整定表20

第五章 启动效果分析27

5.1 ABB软启动器的选型参数表27

5.2预期效果29

结束语30

致谢31

参考文献32

附录34


1.2 选题的目的与意义

   伴随传动控制对自动化要求的不断提高,采用可控硅为主要器件、单片机为控制核心的智能型电动机启动设备-软启动器,已在各行各业得到越来越多的应用,由于软启动器性能优良、体积小、重量轻,具有智能控制及多种保护功能,而且各项启动参数可根据不同负载进行调整,其负载适应性很强,因此电子式软启动器将逐步取代落后的Y/Δ、自耦减压和磁控式等传统的减压启动设备成为必然。

   伴随着电力电子技术的快速发展,智能型软启动器也得到广泛应用。智能型软启动器是一种集软启动、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,又称为soft starter。它不仅实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数,如可自由设置的加减速斜波时间;可变的初始启动力矩;与外部控制回路对接的控制端;可设置的继电器输出端口,用来指示控制器的状态;有模拟输出端口,用来连接外部显示仪表等。此外,它还具有多种对电机的保护功能,这就从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端,因此在工业应用领域得到了很大的推广。

1.3 本课题主要讨论问题

   本课题电机启动的必要条件:

1.足够大的电网容量——电网容量太小,则电动机启动时会造成母线电压的大幅下降;

   2.启动转矩大于被拖动阻力矩——电动机转矩低于负载阻力矩就会启动堵转;

   3.机组能够容忍的电动机冲击力矩——启动电流较大,会造成冲击;

   4.启动时间小于电动机自身允许的时间——启动时间过长发热会损坏电机。

   通过了解电机的各种启动方式,总结其原理和异同。了解盘车的结构及工作原理,掌握盘车电机选用软启动装置启动的优点。深入研究软启动装置的相关资料,理解其工作原理并选择一种型号的软启动装置对其结构原理进行分析。选择一固定的盘车电机用软启动装置对其实现控制,分析其控制原理,并提供详细的分析设计报告。编写控制程序,并对程序进行验证测试。



内容简介:
西安文理学院本科毕业设计(论文)中期检查表题 目软启动装置在盘车电机控制系统中的应用学生姓名蒲莹学 号08102080242专业名称机械设计制造及其自动化指导教师韩希煜检查时间2012-4-10班 级08机械(2)班毕 业 设 计(论文) 进 展 情 况通过对该课题的了解与学习,现将完成任务总结如下:(1) 完成了开题报告与任务书的撰写;(2) 了解了盘车的结构及目的,掌握了其工作原理;(3) 了解了离合器的结构,掌握了其工作原理;(4) 了解了电机的各种启动方式及其原理,比较各种启动方式的优劣;(5) 掌握了星三角启动方式的原理;(6) 掌握了软启动的启动方式及其工作原理;(7) 了解了ABB软起动器的安装与调试;(8) 完成了英文文献的翻译。指 导 教 师 意 见签字: 年 月 日教研室意见签字: 年 月 日西安文理学院本科毕业设计(论文)任务书题 目软启动装置在盘车电机控制系统中的应用 学生姓名蒲莹学 号08102080242专业班级机械设计制造及其自动化08机械(2)班指导教师韩希煜职 称工程师教 研 室机械毕业设计(论文)任务与要求任务:1. 掌握软启动装置的工作原理与盘车的结构;2. 分析电机的各种启动方式,总结其特点; 3. 选择一软启动装置对其构造原理进行深入细致的分析研究;4. 设计盘车电机的软启动控制系统;5. 对设计的控制系统进行研究测试。要求:1、 收集并整理关于软启动装置与盘车电机控制系统的相关资料,学习相关理论;2、 确定设计方案,编写控制系统的相关程序;3、 完成相关图文表达,撰写毕业论文。毕业设计(论文)工作进程起止时间工作内容第12周第3周第4周第56周第78周第9周第10周第11周第12周查阅与课题相关的技术文献,并完成一篇英文文献的翻译,在完成文献查阅之后,写出较为详细的开题报告。了解电机的各种启动方式,总结其原理和异同。查阅相关资料,了解盘车的结构及盘车电机选用软启动装置启动的优点。深入研究软启动装置的相关资料,理解其工作原理并选择一种型号的软启动装置对其结构原理进行分析。选择一固定的盘车电机用软启动装置对其实现控制,分析其控制原理,并向导师提供详细的分析设计报告。编写控制程序,对程序进行验证测试并撰写毕业论文。论文定稿。整理资料准备答辩。答辩。开始日期 2012.1.10 完成日期 2012.5.11 教研室主任(签字) 系主任(签字) 西安文理学院本科毕业设计(论文)开题报告题 目软启动装置在盘车电机控制系统的应用学生姓名蒲莹学 号08102080242专业名称机械设计制造及其自动化指导教师韩希煜开题时间2012年2月班 级08机械(2)班一、 选题目的和意义伴随传动控制对自动化要求的不断提高,采用可控硅为主要器件、单片机为控制核心的智能型电动机起动设备软起动器,已在各行各业得到越来越多的应用,由于软起动器性能优良、体积小、重量轻,具有智能控制及多种保护功能,而且各项起动参数可根据不同负载进行调整,其负载适应性很强,因此电子式软起动器将逐步取代落后的Y/、自耦减压和磁控式等传统的减压起动设备成为必然。 伴随着电力电子技术的快速发展,智能型软起动器也得到广泛应用。智能型软起动器是一种集软起动、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,又称为soft starter。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数,如可自由设置的加减速斜波时间;可变的初始启动力矩;与外部控制回路对接的控制端;可设置的继电器输出端口,用来指示控制器的状态;有模拟输出端口,用来连接外部显示仪表等。此外,它还具有多种对电机的保护功能,这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端,因此在工业应用领域得到了很大的推广。二、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势软启动器行业在上世纪九十年代进入中国市场,2000年以后开始加速发展。从市场集中度来看,2009年软启动器市场处于相对集中的状态,外资品牌数少,占有率高;内资品牌数量多,占有率低,且国内企业之间的差距也相对较大。软启动器产品的主要应用领域有电力、冶金、建材、机床、石化和化工、市政、煤炭等七个主要行业,这七个主要行业的市场容量占整个国内软启动器市场的61%左右。由于软起动器具有软起动,软停止,泵控制,定时低速运行等多种功能,因此将软启动装置运用于盘车电机的启动过程能够实现电机平滑、均匀稳定的起动,避免大电机起动时对电网的冲击,减少机械震动和噪音,减少供电线路的电耗。目前我国已经开发出来的固态降补软启动装置,其启动性能达到国内领先、国际先进水平,但由于没有相应的标准和规范,影响了其进一步的推广应用。 美国、德国等发达国家,从20世纪70年代便开始研究软起动技术与设备。ABB、施耐德、罗克韦尔在这方面的技术已相当成熟了。例如,丹麦丹佛斯工业有限公司生产的MCD3000型工业软启动器,在风机系统中得到了很好的应用,在机组开机前,先用盘车电机把风机主轴拖动起来,使它主轴上形成一层油粘膜,减少机组静阻力矩,便于机组启动。由于软启动装置在电机启动方面的优点,将对今后城市供水系统的增压泵站和水库泵站设计和改造带来非常深远的意义。电动机软起动技术在不断发展,随着电力电子器件和技术的发展,电动机的软起动有几个值得重视的分支:磁控软起动、晶闸管软起动(SCR)、液阻软起动,其中以晶闸管(SCR)软起动应用最为广泛。为便于控制,软启动器和开关及控制电路可以设计一个完整的电机控制中心以实现对电机的综合控制及故障记录报警,可实现控制集成化;软启动器与可编程序控制器(PLC)组合后,使控制系统的设计更为方便灵活及可靠,可实现控制的数字化;与计算机网络技术相结合可实现控制的智能化和网络化。三、 主要研究内容1. 查阅与课题相关的技术文献,并完成一篇英文文献的翻译,在完成文献查阅之后,写出较为详细的开题报告;2. 了解电机的各种启动方式,总结其原理和异同;3. 查阅相关资料,了解盘车的结构及盘车电机选用软启动装置启动的优点;4. 深入研究软启动装置的相关资料,理解其工作原理并选择一种型号的软启动装置对其结构原理进行分析;5. 选择一固定的盘车电机用软启动装置对其实现控制,分析其控制原理,并向导师提供详细的分析设计报告;6. 编写控制程序,并对程序进行验证测试。指导教师意见及建议: 签字: 年 月 日教研室审核意见: 签字: 年 月 日注:此表前三项由学生填写后,交指导教师签署意见,经教研室审批后,才能开题。指导教师 韩希煜刘勇涛学生 蒲莹单位 西安陕鼓动力股份有限公司 软起动装置在盘车电机控制系统中的应用 主要内容 本课题研究的意义和目的 1 2 3 4 启动效果分析 电机的机械特性和盘车结构 电机启动方式和软启动技术 ABB软起动装置与盘车启动设计方案 5 本课题研究的意义和目的 意义 目的 智能型软启动器是一种集软启动 软停车和多功能保护于一体的新颖电机控制装置 能够实现电机无冲击而平滑的启动 对电机具有保护功能 充分了解软启动装置在工程应用中的优势 根据已有的盘车结构 参数选择合适的软启动装置 使得盘车电机在启动过程中无过大启动电流和转矩 实现盘车电机的平滑启动 电机的机械特性和盘车结构 三相异步电动机在电压 频率均为额定值不变时 在定转子回路中不串入任何电路元件条件下的机械特性称为固有机械特性 电机的启动方式 直接启动 降压启动 串电阻启动 变频启动 启动方式 Y 启动 直接启动 星 三角启动 软启动在电动机电压 电流 转矩中的不同表现 各种起动方式的比较 通过下面的三幅图 我们可以看到软启动在电机启动过程中所呈现出的优势 软启动技术好处 软启动时 启动电流一般为额定电流的2 3倍 电网电压波动率一般在10 以内 对其它设备的影响非常小 盘车结构 ABB软启动装置与盘车启动设计分析 本课题我们选用ABB公司的软起动装置 通过ABB公司所提供的Prosoft软件 根据机械特性要求 设置合适的参数 根据工程应用的经验 选出了所适用的PST44 600 70软起动器 盘车电机控制回路 盘车电机的运行流程图 起动效果分析 起动电流曲线 谢谢大家 西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计(论文)题 目 软启动装置在盘车电机 控制系统中的应用 专业班级 08 机 电(2) 学 号 08102080242 学生姓名 蒲莹 指导教师 韩希煜 设计所在单位 西安陕鼓动力股份有限公司 2012年5 月软启动装置在盘车电机控制系统中的应用摘要:随着电力电子器件和技术的发展,电动机启动方式不断地发展变化,软启动技术应允而生。软启动装置对电机有极大的保护功能,从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端,因此在工业领域得到了广泛的应用。本文通过对电机机械特性和软启动技术深入的学习研究,结合盘车电机启动时必须考虑的多种因素,重点研究软启动技术在盘车电机控制系统中的应用,制定了某透平系统盘车电机的软启动设计方案,并结合相关参数对软启动内部参数进行了设定,最后结合prosoft软件对该启动方案进行深入的分析研究。 软启动技术的成功应用,使盘车电机启动技术又进了一大步。关键字 :软启动器 盘车电机 设计方案 prosoftSoft-start device apply in the control system of turning motorAbstract: With the development of power electronic devices and technologies, motor starting methods development and changes, soft start technology promised born. Soft start device is a great motor protection function, a fundamental solution to the many shortcomings of the traditional step-down of the boot device, and therefore has been widely used in the industrial field.In this paper, the mechanical properties of motor and soft start technology, in-depth study and research, combined with turning motor start must consider a variety of factors, focusing on soft-start technology in the turning motor control system, developed a turbine system tray car motor soft-start design, combined with the relevant parameters to set the internal parameters of the soft-start, and finally start the program in-depth analysis with prosoft software. The successful application of the soft start technology, the turning motor start technology a big step.Keywords:soft-start device turning motor start project prosoft目录第一章 绪论11.1软启动装置在盘车电机控制系统中的发展概况11.2 选题的目的与意义11.3 本课题主要讨论问题2第二章 电机的机械特性和盘车结构32.1异步电动机的机械特性32.1.1固有机械特性32.1.2人为机械特性42.2 盘车结构52.2.1具有摆动齿轮的盘车装置的构造和工作原理52.2.2具有螺旋轴电动盘车装置和工作原理62.2.3 3S离合器7第三章 电机启动方式与软启动技术93.1 电机启动方式93.1.1 三相笼形异步电动机的直接启动93.1.2定子串电阻或电抗器降压启动103.1.3 Y/降压启动113.1.4软启动113.1.5变频启动123.2软启动技术介绍123.2.1 软启动的启动方式123.2.2 软启动器的工作原理123.2.3 与传统减压启动方式区别123.2.4 选择软启动的好处13第四章ABB软启动装置与盘车启动设计方案154.1 ABB软启动器的特点154.2 ABB软启动器的选型154.3 盘车电机的启动方案184.3.1 盘车电机的控制回路184.3.2 盘车电机的运行流程图194.4 软启动装置的安装与调试204.4.3 软启动器调试参数整定表20第五章 启动效果分析275.1 ABB软启动器的选型参数表275.2预期效果29结束语30致谢31参考文献32附录34西安文理学院本科毕业设计(论文)第一章 绪论1.1软启动装置在盘车电机控制系统中的发展概况软启动器行业在上世纪九十年代进入中国市场,2000年以后开始加速发展。从市场集中度来看,2009年软启动器市场处于相对集中的状态,外资品牌数少,占有率高;内资品牌数量多,占有率低,且国内企业之间的差距也相对较大。软启动器产品的主要应用领域有电力、冶金、建材、机床、石化和化工、市政、煤炭等七个主要行业,这七个主要行业的市场容量占整个国内软启动器市场的61%左右。由于软启动器具有软启动,软停止,泵控制,定时低速运行等多种功能,因此将软启动装置运用于盘车电机的启动过程能够实现电机平滑、均匀稳定的启动,避免大电机启动时对电网的冲击,减少机械震动和噪音,减少供电线路的电耗。目前我国已经开发出来的固态降补软启动装置,其启动性能达到国内领先、国际先进水平,但由于没有相应的标准和规范,影响了其进一步的推广应用。 美国、德国等发达国家,从20世纪70年代便开始研究软启动技术与设备。ABB、施耐德、罗克韦尔在这方面的技术已相当成熟了。例如,丹麦丹佛斯工业有限公司生产的MCD3000型工业软启动器,在风机系统中得到了很好的应用,在机组开机前,先用盘车电机把风机主轴拖动起来,使它主轴上形成一层油粘膜,减少机组静阻力矩,便于机组启动。由于软启动装置在电机启动方面的优点,将对今后城市供水系统的增压泵站和水库泵站设计和改造带来非常深远的意义。电动机软启动技术在不断发展,随着电力电子器件和技术的发展,电动机的软启动有几个值得重视的分支:磁控软启动、晶闸管软启动(SCR)、液阻软启动,其中以晶闸管(SCR)软启动应用最为广泛。为便于控制,软启动器和开关及控制电路可以设计一个完整的电机控制中心以实现对电机的综合控制及故障记录报警,可实现控制集成化;软启动器与可编程序控制器(PLC)组合后,使控制系统的设计更为方便灵活及可靠,可实现控制的数字化;与计算机网络技术相结合可实现控制的智能化和网络化。1.2 选题的目的与意义伴随传动控制对自动化要求的不断提高,采用可控硅为主要器件、单片机为控制核心的智能型电动机启动设备软启动器,已在各行各业得到越来越多的应用,由于软启动器性能优良、体积小、重量轻,具有智能控制及多种保护功能,而且各项启动参数可根据不同负载进行调整,其负载适应性很强,因此电子式软启动器将逐步取代落后的Y/、自耦减压和磁控式等传统的减压启动设备成为必然。 伴随着电力电子技术的快速发展,智能型软启动器也得到广泛应用。智能型软启动器是一种集软启动、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,又称为soft starter。它不仅实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机,而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数,如可自由设置的加减速斜波时间;可变的初始启动力矩;与外部控制回路对接的控制端;可设置的继电器输出端口,用来指示控制器的状态;有模拟输出端口,用来连接外部显示仪表等。此外,它还具有多种对电机的保护功能,这就从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端,因此在工业应用领域得到了很大的推广。1.3 本课题主要讨论问题本课题电机启动的必要条件:1.足够大的电网容量电网容量太小,则电动机启动时会造成母线电压的大幅下降;2.启动转矩大于被拖动阻力矩电动机转矩低于负载阻力矩就会启动堵转;3.机组能够容忍的电动机冲击力矩启动电流较大,会造成冲击;4.启动时间小于电动机自身允许的时间启动时间过长发热会损坏电机。通过了解电机的各种启动方式,总结其原理和异同。了解盘车的结构及工作原理,掌握盘车电机选用软启动装置启动的优点。深入研究软启动装置的相关资料,理解其工作原理并选择一种型号的软启动装置对其结构原理进行分析。选择一固定的盘车电机用软启动装置对其实现控制,分析其控制原理,并提供详细的分析设计报告。编写控制程序,并对程序进行验证测试。第二章 电机的机械特性和盘车结构2.1异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率和参数固定的条件下,电磁转矩Te与转速n(或转查率s)之间的函数关系。2.1.1固有机械特性三相异步电动机在电压、频率均为额定值不变时,在定转子回路中不串入任何电路元件条件下的机械特性称为固有机械特性。其Te-s曲线(也即Te-n曲线)如图2-1所示。其中,曲线1为电源正相序时的机械特性曲线,此时异步电动机处于正向电动运行状态;曲线2为电源负相序时的机械特性曲线,此时异步电动机处于反向电动运行状态。从图2-1中看出三相异步电动机固有机械特性不是一条直线,它具有以下特点: 图2.1 三相异步电动机的固有机械特性1)在0S1,即n1n0的范围内,特性在第一象限,电磁转矩Te和转速n都为正,从这个方向规定判断,Te与n同方向,与n1同方向。电动机在此范围内是电动运行状态。2)在s0范围内,nn1,特性在第二象限,电磁转矩Te为负,电磁功率也是负值,是发电状态。机械特性在s0和s0两个范围内近似对称。3)在s1范围内,n0,特性在第四象限,Te0,也是一种制动状态。在第一象限电动状态的特性上,设A点n=n1,Te=0,为理想空载运行点;B点为额定运行点,电磁转矩与转速均为额定值,;C点是电磁转矩最大点,;D点启动点,n=0,。此外,异步电动机的机械特性可视为由两部分组成:即当负载转矩时,机械特性近似为直线,称为机械特性的直线部分,又可称为工作部分,因为电动机不论带何种性质的负载均能稳定运行;当时,机械特性为一曲线,称为机械特性的曲线部分,有时又称之为非工作部分。但所谓非工作部分是仅对恒转矩负载或恒功率负载而言,因为电动机这一特性段与这类负载转军特性的配合,使电力拖动系统不能稳定运行,而对于风机类负载,则在这一特性段上系统却能稳定工作。2.1.2人为机械特性三相异步电动机在改变电源电压、电源频率、定子极对数或增大定、转子阻抗的情况下,所得到的机械特性称为人为机械特性。关于改变电源频率,定子极对数的人为机械特性将在三相异步电动机的调速中介绍。1 降低定子端电压的人为机械特性在电磁转矩的参数表达式中,保持其他量不变,只改变定子电压的大小。但由于异步电动机的磁路在额定电压下工作于近饱和点,故不宜再升高电压,所以只讨论降低定子电压时的人为机械特性。因为异步电动机的同步转速n1与电压无关,所以不同电压的人为机械特性线上的理想空载点是同一点。由电磁转矩的参数表达式可知,电磁转矩和的二次方成正比,为此最大电磁转矩以及启动转矩都要随的降低而按二次方规律减小。临界转差率与电压无关。由此,绘制出不同电压时的机械特性如图2-2所示: 图2.2 改变定子电压的人为机械特性2 定子回路串三相对称电阻的人为机械特性在其他量不变条件下,仅改变异步电动机定子回路的电阻,如在定子回路中串三相对称电阻R。定子回路串如电阻并不影响同步转速,但是最大电磁转矩、启动转矩和临界转差率都随着定子回路电阻增大而减小。定子串三相对称电阻人为机械特性如图2-3所示: 图2.3定子串三相对称电阻的人为机械特性2.2 盘车结构盘车装置是用于机组启动时,带动转子低速旋转以便使转子均匀加热,或在停机后盘动转子旋转,保持转子均匀冷却,减小转子变形的可能。启动前盘动转子,可以用来检查汽轮机是否具备启动条件,如动静部分是否存在磨擦,主轴弯曲度是否正常等。汽轮机停机后,汽缸和转子等部件由热态逐渐冷却,其下部冷却快,上部冷却慢,转子因上下温差而产生弯曲,弯曲程度随着停机后的时间而增加,对于大型汽轮机,这种热弯曲可以达到很大的数值,并且需要经过几十个小时才能逐渐消失,在热弯曲减小到规定数值以前,是不允许重新启动汽轮机的。因此,停机后,应投入盘车装置,盘车可搅和汽缸内的汽流,以利于消除汽缸上、下温差,防止转子变形,有助于消除温度较高的轴颈对轴瓦的损伤。对盘车装置的要求是:它既能盘动转子,又能在汽轮机转子转速高于盘车转速时自动脱开,并使盘车装置停止转动。盘车装置的主要零件有:盘车马达、减速用的传动齿轮以及啮合小齿轮,盘车大齿轮、啮合和脱开用的操纵杆、自动啮合的操纵机构等。2.2.1具有摆动齿轮的盘车装置的构造和工作原理 装置主要由齿轮组、摆动壳、曲柄、连杆、手轮、行程开关、弹簧等组成。齿轮组通过两次减速后带动转子转动。 工作原理:盘车装置脱开时,摆动壳被杠杆系统吊起,摆动齿轮与盘车齿轮分离;行程开关断路,电动机不转,首轮上的缩紧销将手轮锁在脱开位置;连杆在压缩弹簧的作用下推紧曲柄,整个装置不能运动。投入盘车时,拔出锁紧销,逆时针转动手轮,与手轮同轴的曲柄随之转动,克服压缩弹簧的推力,带动连杆向右下方运动;拉杆同时下降,使摆动壳和摆动轮向下摆动,当摆动轮与盘车齿轮进入啮合状态时,行程开关闭合,接通电动机电源,齿轮组即开始转动。由于转子尚处于静止状态,摆动齿轮带着摆动壳继续顺时针摆动,直到被顶杆顶住。此时摆动壳处于中间位置,摆动轮与盘车齿轮完全啮合并开始传递力矩,使转子转动起来。 盘车装置自动脱开过程如下:冲动转子以后,盘车齿轮的转速突然升高,而摆动齿轮由主动轮变为被动轮,被迅速推向右方并带着摆动壳逆时针摆动,推动拉杆上升。当拉杆上端点超过平衡位置时,连杆在压缩弹簧的推动下推着曲柄逆时针旋转,顺势将摆动壳拉起,直到手轮转过预定的角度,锁紧销自动落入锁孔将手轮锁住。此时行程开关动作,切断电动机电源,各齿轮均停止转动,盘车装置又恢复到投用前脱开状态。操作盘车停止按钮,切断电源,也可使盘车装置退出工作。2.2.2具有螺旋轴电动盘车装置和工作原理 螺旋轴电动盘车的装置:电动机、联轴器、小齿轮、大齿轮、游动齿轮、螺旋轴、盘车齿轮、保险销、手柄等组成。啮合齿轮内表面铣有螺旋齿与螺旋轴相啮合,啮合齿轮沿螺旋轴可以左右滑动。 示图说明:电动机5通过小齿轮1、大齿轮2、游动齿轮3及盘车大齿轮4,带动汽轮机主轴旋转。游动齿轮与螺旋轴之间用螺旋滑动键相连,推动手柄可以改变游动齿轮在螺旋轴上的位置,并同时控制润滑油错油门和电动机行程开关。投入盘车装置时,首先拔出保险销,然后将手柄从原位向左推,使游动齿轮3在手柄下部叉杆的作用下向右移向盘车大齿轮4,当两个齿轮接触时,应试推手柄并盘动电动机的联轴器,使游动齿轮3与盘车大齿轮4完全啮合并靠在凸肩上,当手柄推至工作位置时,润滑油错油门自动接通,向盘车机构供油,同时手柄的偏心轮使电动机行程开关闭合接上电源,再按启动按钮,盘车装置即投入工作,带动转子旋转。通过螺旋齿的轴向分力,齿轮3被压紧在凸肩上。当汽轮机冲转以后,转子转速高于盘车转速时,则游动齿轮3反被盘车大齿轮4带动,此时螺旋齿的轴分力改变了方向,齿轮3便被推向左边直至退出啮合位置,手柄等部件借助润滑油错油门下部弹簧及油压作用回到原位,保险插销自动落入销孔,同时断开电动机电源,盘车装置停止工作。若需手动停止盘车,只要切断电动机电源即可。电源被切断后,电动机停转,螺旋轴亦随之停转,汽轮机转子因惯性仍在旋转,游动齿轮变成被动状态并向左退出(与自动推出原理相同)最后使手柄回到原位,盘车装置处于停用状态。图2.4盘车的工作原理图本盘车装置带有半自动切换离合器,需要电动盘车装置工作时采用手动方式使盘车齿轮对啮合,当机组启动时,切换离合器会自动脱开,切换离合器脱开后发出信号使盘车电机停止工作。2.2.3 3S离合器由于本课题主要涉及的事3S离合器,现将该离合器做详细的介绍。SSS是自动同步器首字母的缩写,表明本离合器可通过主动轮齿和从动轮齿的啮合、控制轴向移动自动实现主动齿轮和从动轮齿以同一速度运动。当主动轮的速度低于从动轮速度时,离合器将自动停止工作。SSS离合器的基本工作原理和安装在螺钉上螺帽的工作状况很类似。螺钉转动时,如果不给螺帽施加任何外力,螺帽将随着螺钉一起转动;如果施加外力阻止螺帽的转动,那么螺帽将沿着螺钉做直线运动,向着靠近螺钉的方向或远离螺钉的方向移动。SSS离合器的输入轴开有花键槽,好比螺钉上的螺纹,在花键槽上有一个可滑动的装置,类似螺帽。这个滑动装置在其靠近输出轴的外表面有抓齿,在靠近输入轴的地方有棘齿。当输入轴启动时,最初这个滑动装置将随之转动,很快其上的棘齿将碰到输出轴环上的棘爪,棘爪阻止着整个滑动装置的旋转,从而使得主动轮和从动轮的抓齿联系在一起。输入轴继续转动,滑动装置将在棘爪的作用下沿着输入轴上的螺旋花键槽做轴向移动,棘爪和棘齿的接触使得从动抓齿接触到主动抓齿的侧面,从而带动主动轮和从动轮的抓齿顺利接合。直至滑动装置滑动到输入轴侧的花键槽顶端,输入轴的扭矩才可以真正带动从动轴的转动,这时棘爪和棘齿的作用消失,而主动抓齿和从动抓齿真正投入工作。整个滑动过程,螺旋花键无需增加额外的受力,就像将螺帽从螺钉上拧下来,螺纹不需增加额外的受力一样。当输入轴的转速下降,小于输出轴转速,螺旋花键槽将受到反方向的扭矩,滑动装置将退至停止工作的位置,而离合器输出轴仍在高速转动,棘爪受到离心力作用而与棘齿分开。SSS离合器可连续工作或连续最高速操作,而不会引起事故。第三章 电机启动方式与软启动技术3.1 电机启动方式在本章节中我们主要对三相笼形异步电动机进行分析。所谓三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动时起,到达额定转速为止这一段过程。根据工程应用我们知道三相异步电动机在启动时启动转矩并不大,但转子绕组中的电流I很大,通常可达额定电流的47倍,从而使得定子绕组中的电流相应增大为额定电流的47倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。(1)启动电流过大使电压损失过大,启动转矩不够使电动机根本无法启动。(2)使电动机绕组发热,绝缘老化,从而缩短了电动机的使用寿命。(3)造成过流保护装置误动作、跳闸。(4)使电网电压产生波动,进而形成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。因此,电动机启动时,在保证一定大小的启动转矩的前提下,还要求限制启电流在允许的范围内。三相笼形异步电动机的启动有两种方式,第一种是直接启动,即将额定电压直接加在电动机定子绕组端。第二种是降压启动,即在电动机启动时降低定子绕组上的外加电压,从而降低启动电流。启动结束后,将外加电压升高为额定电压,进入额定运行。两种方法各有优点,应视具体情况具体确定。从电动机容量的角度讲,通常认为满足下列条件之一的即可直接启动,否则应采用降压启动的方法。(1)容量在10kW以下(2)符合下列经验公式3.1.1 三相笼形异步电动机的直接启动全压启动是最常用的启动方式,也称为直接启动。它是将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下启动,具有启动转矩大、启动时间短的特点,也是最简单、最经济和最可靠的启动方式。是小型笼形异步电动机主要采用的启动方法,如图3.1所示。图3.1三相笼形异步电动机的直接启动3.1.2定子串电阻或电抗器降压启动三相笼形异步电动机启动时,在电动机定子电路串入电阻或电抗器,使加到电动机定子绕组端电压降低,减少了电动机上的启动电流。图4.6是三相笼形电动机定子绕组串电阻降压启动的原理图,其工作情况为:合上刀开关Q,在开始启动时,KM1主触点闭合,KM2主触点断开,电动机经电阻接入电源,电动机在低压状态下开始启动。当电动机的转速接近额定值时,使KM1断开、KM2接通,切除了电阻,电源电压直接加在电动机上,启动过程结束。这种启动方法不受电动机定子绕组接法形式的限制,但由于启动电阻的存在,将使设备体积增大,电能损耗大,目前已较少采用。 图3.2三相异步电动机定子方串电阻降压启动3.1.3 Y/降压启动对于正常运行为Y/形接法的三相交流异步电动机,若在启动时将其定子绕组接为Y形,则启动时其定子绕组上所加的电压仅为正常运行的,降低了启动电压。目前生产的Y系列功率在4kV以上的中小型三相异步电动机,其定子绕组的规定接法一般为形接法,所以在启动时,可以对其采用Y/降压启动方法,即在电动机启动过程中,将定子绕组接成Y形接法,启动过程结束后,再接成形接法。图3.3是Y/降压启动的原理图,其工作情况如下。 图3.3 Y/降压启动原理图合上开关QF后,若要启动电动机,则交流接触器KM1和KM2的主触点同时闭合,KM1将电动机的定子绕组接成Y形,KM2将电源引到电动机定子绕组端,电动机降压启动。当电动机的转速接近于稳定值时,KM1先断开而后KM3立即闭合,将电动机定子绕组的Y形接法解除而接成形,进入额定运行状态。三相笼形异步电动机的Y/降压启动简单,运行可靠,应用较广泛。但它只适用于正常运转时定子绕组为接的电动机。3.1.4软启动软启动时电压由零慢慢提升到额定电压,这样在启动过程中的启动电流,就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。电机启动的全过程都不存在冲击转矩,而是平滑的启动运行。待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。3.1.5变频启动变频器亦叫电动机变频调速器.是一种静止的频率变换器.它把电力配电网50Hz恒定频率的交流电变成可调频率的交流电.供普通的交流异步电动机作电源用,其最主要的特点是具有高效率的驱动性能和良好的控制特性,应用变频器不仅可以节约大量电能。3.2软启动技术介绍3.2.1 软启动的启动方式软启动一般有下面几种启动方式: (1)斜坡升压软启动; (2)斜坡恒流软启动; (3)阶跃启动;(4) 脉冲冲击启动3.2.2 软启动器的工作原理软启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。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。3.2.3 与传统减压启动方式区别(1)无冲击电流软启动器在启动电机时,通过逐渐增大晶闸管导通角,使电机启动电流从零线性上升至设定值。对电机无冲击,提高了供电可靠性,平稳启动,减少对负载机械的冲击转矩,延长机器使用寿命。 (2)有软停车功能即平滑减速,逐渐停机,它可以克服瞬间断电停机的弊病,减轻对重载机械的冲击.(3)启动参数可调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启动电流。3.2.4 选择软启动的好处电动机直接全压启动的危害性及软启动好处:1. 引起电网电压波动,影响同电网其它设备的运行 交流电机在全压直接启动时,启动电流会达到额定电流的47倍,当电机的容量相对较大时,该启动电流会引起电网电压的急剧下降,影响电网其它设备的正常运行。软启动时,启动电流一般为额定电流的23倍,电网电压波动率一般在10%以内,对其它设备的影响非常小。 2. 对电网的影响 对电网的影响主要表现在两个方面: 透平机组电动机直接启动的大电流对电网的冲击几乎类似于三相短路对电网的冲击,常常会引发功率振荡,使电网失去稳定。 启动电流中含有大量的高次谐波,会与电网电路参数引起高频谐振,造成继电保护误动作、自动控制失灵等故障。 软启动时启动电流大幅度降低,以上影响可完全免除。 3. 伤害电机绝缘,降低电机寿命 大电流产生的焦耳热反复作用于导线外绝缘,使绝缘加速老化、寿命降低。 大电流产生的机械力使导线相互摩擦,降低绝缘寿命。 高压开关合闸时触头的抖动现象会在电机定子绕组上产生操作过电压,有时会达到外加电压的5倍以上,这样高的过电压会对电机绝缘造成极大伤害。 软启动时,最大电流降低一半左右,瞬间发热量仅为直起的1/4左右,绝缘寿命会大大延长;软起时电机端电压可以从零起调,可完全免除过电压伤害。 4. 动力对电机的伤害 大电流在透平机组电动机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力,会造成夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。软启动时,由于最大电流小,则冲击力大大减轻。 5. 对机械设备的伤害 全压直接启动时的启动转矩大约为额定转矩的2倍,这么大的力矩突然加在静止的机械设备上,会加速齿轮磨损甚至打齿、加速风叶疲劳甚至折断风叶等等。 软启动的转矩不会超过额定转矩,上述弊端可以完全克服。 当采用减压启动时,上述危害只有一定程度的降低;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在电网电压波动方面有所缓解,而其它方面的危害都照样存在。透平机组电动机的价值都很高,在生产中也都起着核心作用。它的一点故障便会造成很大的经济损失,对它采用完善的保护是非常必要的。比如说对一台电机我们不能指望它的各处绝缘都是完全一致的,可能在某一点就有个薄弱环节,出厂试验时它能通过,但在长时间的冲击下这个薄弱环节会逐渐首先显露出来,使其寿命缩短。如果我们采取软启动,则可以大大延长电机的使用寿命。 图3-4 直接启动、星/三角启动、软启动在电动机电压中的不同表现图3-5直接启动、星/三角启动、软启动在电动机电流中的不同表现图3-6直接启动、星/三角启动、软启动在电动机转矩中的不同表现第四章ABB软启动装置与盘车启动设计方案软启动的厂家很多,ABB、施耐德、罗克韦尔在这方面的技术已相当成熟了,而且他们的产品在国际间得到了广泛的应用。通过对盘车电机的分析,以及对成本、效率等的分析,综合考虑后我们选用的是ABB厂家生产的软启动装置。4.1 ABB软启动器的特点电力电子技术的快速发展,智能型软启动器得到广泛应用。软启动器的工业信息化,得益于ABB广泛推行产品标准化的概念,如今通过工业信息化的元件无论它们是产品还是系统,软件还是硬件,都可以作为更大型解决方案的“构建模块”,实现在实时自动化和信息系统中的无缝运作。在产品的层次上,带有ABB工业信息化标志的产品可以完美的配合工作。关于所有产品的相关信息都有基于ASpectObject技术的电子版周期中都配备有进行有效安装,使用和维护所需的工具。20世纪80年代初,ABB就一直生产软启动器,并且拥有宝贵的经验。如今这些经验也融入到产品系列的设计中。最新推出的PST系列是ABB在软启动技术上的一次重大进步。应用了现代电力电子学中的职能电路和软件,ABB开发出的软启动和停止时的电流和电压,同时还参加了几种设计特性。交流电动机被称做“工业的驮马”,用于驱动风扇、压碎机、搅拌机、水泵、输送带等设备。在全世界的生产中,经常引发不必要的负荷高峰。这些不良的启动方式造成多方面的损坏,其中包括: 1、电气问题:在直接启动或者星三角启动中产生的电压和电流突变,带来了大量的电器问题,这些突变现象可能使得本地电网过载,并产生不可变动的电压波动,从而影响与电网连接的其他设备。 2、机械问题,整条输送带都会受到剧烈的影响。 3、运行问题,例如管道的压力、损坏输送带上的产品,一级引起唱作升降机的不舒适。 经济损失也应当备受关注的:每个技术问题和故障后,一级因需要维修及停产造成的大量损失。 解决这些问题的简单方法是安装ABB的PSR、PSS或者PST型软启动器。有了ABB软启动器就可以顺畅的启动和停止,最大程度的减少机械上呵电器上的冲击。4.2 ABB软启动器的选型目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型:在电动机达到额定转数时,用旁路接触器取代已完成任务的软启动器,降低晶闸管的热损耗,提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型:晶闸管处于全导通状态,电动机工作于全压方式,忽略电压谐波分量,经常用于短时重复工作的电动机。 节能型:当电动机负荷较轻时,软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压,减少电动机电流励磁分量,提高电动机功率因数。我们可以根据ABB公司提供的Prosoft软件选择适合我们的软启动器。输入所用软启动器的基本参数,如下图所示:图4.1 设定所选软启动器的参数软启动器的计算数据设置如下表所示:图4.2 软启动器的计算数据设置图其设置后得到的数据如下图所示:图4.3软启动器的选型结果图在实际工程中,选用的设备不仅要满足工程需要,而且也应该有一定的保护功能,在本次选型中,为了防止超载所带来的工程损失,选定的软启动器比通过Prosoft软件选用的型号大一些。4.3 盘车电机的启动方案4.3.1 盘车电机的控制回路 图4.4 盘车电机的控制回路4.3.2 盘车电机的运行流程图图4.5 盘车电机的运行流程图4.4 软启动装置的安装与调试4.4.3 软启动器调试参数整定表序号描述显示文本设定范围预设值实际值1设定电流Le设置9,01207A各自不同取决于软启动器的规格44A2升压时间升压时间130s,1120s10s12s3降压时间降压时间030s,0120s0s0s4初始电压初始电压3070%30%30%5结束电压结束电压3070%30%30%6级落电压级落电压30100%100%100%7限流倍数限流倍数2.07.0xle4.0xle4.0xle8冲击启动冲击启动是,否否否9冲击启动电压冲击启动电压50100%50%50%10冲击启动时间冲击启动时间0.11.5s0.2s0.2s11升压时间范围升压时间范围1-30s,1-120s1-30s1-30s12降压时间范围降压时间范围0-30s,0-120s0-30s0-30s13电机过载保护类型电机过载保护无,常规,标准常规常规14过载保护类别电机过载类别10A,10,20,30101015双重启动过载类别电机过载类别10A,10,20,30101016双重运行过载类别运行过载类别10A,10,20,30101017过载保护方式过载保护方式手复位,自复位,仅指示手复位手复位18转子堵转保护转子堵转保护是,否否否19堵转跳闸程度堵转跳闸程度0.58.0xle4.0xle4.0xle20堵转跳闸时间堵转跳闸时间0.210s1.0s1.0s21堵转保护方式堵转保护方式手复位,自复位,仅指示手复位手复位22电机欠载保护电机欠载保护是,否否否23欠载跳闸程度欠载跳闸程度0.40.8xle0.5xle0.5xle24欠载跳闸时间欠载跳闸时间130s10s10s25欠载保护方式欠载保护方式手复位,自复位,仅指示手复位手复位26三相失衡保护三相失衡保护是,否否否27三相失衡程度三相失衡程度1080%80%80%28失衡保护方式失衡保护方式手复位,自复位,仅指示手复位手复位29大电流保护大电流保护是,否否否30大电流处理大电流处理手复位,自复位,仅指示手复位手复位31逆向保护逆向保护是,否否否32逆向保护方式逆向保护方式手复位,自复位,仅指示手复位手复位33PTC电机温度保护电机温度保护是,否否否34PTC电机温度保护方式温度保护方式手复位,自复位,仅指示手复位手复位35旁路监测方式旁路监测是,否否否36大电流报警大电流报警是,否否否37大电流报警值大电流报警值0.55.0xle1,2xle1,2xle38电机欠载报警电机欠载报警是,否否否39欠载报警值欠载报警值0.41.0xle0.8xle0.8xle40电机过载报警电机过载报警是,否否否41电机过载程度电机过载程度4099%90%90%42SCR过载报警SCR过载报警是,否否否43缺相故障处理缺相故障处理手复位,自复位手复位手复位44总线故障处理总线故障处理手复位,自复位手复位手复位45频率故障处理频率故障处理手复位,自复位手复位手复位46内部过热处理内部过热处理手复位,自复位手复位手复位47SCR短路处理SCR短路处理手复位,自复位手复位手复位48编程输入In0编程输入0无.复位.允许.点动.硬启动.启动2.总线控制关闭复位复位49编程输入In1编程输入1无.复位.允许.点动.硬启动.启动3.总线控制关闭复位复位50编程继电器K4编程继电器K4运行、启动完毕、事件运行运行51编程继电器K5编程继电器K5运行、启动完毕、事件启动完毕启动完毕52编程继电器K6编程继电器K6运行、启动完毕、事件事件事件53软件输出V7软件输出V7运行、启动完毕、事件事件事件54(0)K4表示的过载事件K4电机过载是、否否否54(1)K4表示的故障事件K4任何故障是、否否否54(2)K4表示的大电流事件K4大电流是、否否否54(3)K4表示的SCR过载事件K4SCR过载是、否否否54(4)K4表示的转子堵转事件K4转子堵转是、否否否54(5)K4表示的欠载事件K4电机欠载是、否否否54(6)K4表示的三相失衡事件K4三相失衡是、否否否54(7)K4表示的PTC事件K4电机温度是、否否否54(8)K4表示的逆相事件K4逆相是、否否否54(9)K4表示的电机过载报警事件K4过载报警是、否否否54(10)K4表示的SCR过载报警事件K4SCR报警是、否否否54(11)K4表示的大电流事件K4大电流报警是、否否否54(12)K4表示的欠载报警事件K4欠载报警是、否否否54(13)K4表示的分励故障事件K4软停故障是、否否否55(0)K5表示的过载事件K5电机过载是、否否否55(1)K5表示的故障事件K5任何故障是、否否否55(2)K5表示的大电流事件K5大电流是、否否否55(3)K5表示的SCR过载事件K5 SCR过载是、否否否55(4)K5表示的转子堵转事件K5转子堵转是、否否否55(5)K5表示的欠载事件K5电机欠载是、否否否55(6)K5表示的三相失衡事件K5三相失衡是、否否否55(7)K5表示的PTC事件K5电机温度是、否否否55(8)K5表示的逆相事件K5逆相是、否否否55(9)K5表示的电机过载报警事件K5过载报警是、否否否55(10)K5表示的SCR过载报警事件K5 SCR报警是、否否否55(11)K5表示的大电流事件K5大电流报警是、否否否55(12)K5表示的欠载报警事件K4欠载报警是、否否否55(13)K5表示的分励故障事件K5软停故障是、否否否56(0)K6表示的过载事件K6电机过载是、否是否56(1)K6表示的故障事件K6任何故障是、否是否56(2)K6表示的大电流事件K6大电流是、否是否56(3)K6表示的SCR过载事件K6 SCR过载是、否否否56(4)K6表示的转子堵转事件K6转子堵转是、否否否56(5)K6表示的欠载事件K6电机欠载是、否否否56(6)K6表示的三相失衡事件K6三相失衡是、否否否56(7)K6表示的PTC事件K6电机温度是、否否否56(8)K6表示的逆相事件K6逆相是、否否否56(9)K6表示的电机过载报警事件K6过载报警是、否否否56(10)K6表示的SCR过载报警事件K6 SCR报警是、否否否56(11)K6表示的大电流事件K6大电流报警是、否否否56(12)K6表示的欠载报警事件K6欠载报警是、否否否56(13)K6表示的分励故障事件K6软停故障是、否是是58(0)V7表示的过载事件V7电机过载是、否是是58(1)V7表示的故障事件V7任何故障是、否是是58(2)V7表示的大电流事件V7大电流是、否是是58(3)V7表示的SCR过载事件V7 SCR过载是、否否否58(4)V7表示的转子堵转事件V7转子堵转是、否否否58(5)V7表示的欠载事件V7电机欠载是、否否否58(6)V7表示的三相失衡事件V7三相失衡是、否否否58(7)V7表示的PTC事件V7电机温度是、否否否58(8)V7表示的逆相事件V7逆相是、否否否58(9)V7表示的电机过载报警事件V7过载报警是、否否否58(10)V7表示的SCR过载报警事件V7 SCR报警是、否否否58(11)V7表示的大电流事件V7大电流报警是、否否否58(12)V7表示的欠载报警事件V7欠载报警是、否否否58(13)V7表示的分励故障事件V7软停故障是、否是是59总线控制总线控制是、否否否60总线型式总线型式AS-1,其他其他其他61顺序启动数量顺序启动数量No,2,3NoNo621号升压时间1号升压时间130s,1120s10s10s631号初始电压1号初始电压3070%30%30%641号限流倍数1号限流倍数2.07.0xle4.0xle4.0xle651号设定电流1号设定电流9.01207A各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格662号升压时间2号升压时间130s,1120s10s10s672号初始电压2号初始电压3070%30%30%682号限流倍数2号限流倍数2.07.0xle4.0xle4.0xle692号设定电流2号设定电流9.01207A各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格703号升压时间3号升压时间130s,1120s713号初始电压3号初始电压3070%723号限流倍数3号限流倍数2.07.0xle4.0xle4.0xle733号设定电流3号设定电流9.01207A各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格74语言语言US/UK,PL,TR,RU,CN,DE,ES,FR,IT,NL,PT,SE,FI各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格75LCD显示自动关闭LCD显示自动关闭1255min15min15min76密码密码02550077日期显示方式日期显示方式ISO,CE,USISOISO78年年19012038各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格79月月112各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格80日日131各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格81时时023各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格82分分059各自不同取决于软启动器的规格各自不同取决于软启动器的规格83旁路监测方式(接触器不分闸)BP不释放处理手复位,自复位手复位手复位84旁路监测方式(接触器不合闸)BP不吸收处理手复位,自复位手复位手复位85双重限流时间限流时间0120s0s0s86双重限流值限流倍数2.07.0xle4.9xle4.9xle87总线自动关闭总线控制选择Yes,No否否88启动模式启动方式电压、力矩电压电压89停止模式停止方式电压、力矩电压电压90力矩限制力矩限制20200%150%150%91力矩控制力矩调整30300%100%100%92模拟量输出模拟量输出Yes,No NoNo93模拟量输出、选择范围信号形式010V,020mA420mA420mA420mA94模拟量输出、选择输出值类型数据类型1Amp,U Volt,P KW,P hp,Q KVAr,SKVA,Tmp-Mot,TmpSCR,cosPhi1Amp1Amp95模拟量输出、最大电流范围最大电流值1020000A随PST(B)规格而定随PST(B)规格而定96模拟量输出、最大电压范围最大电压值101000V600V600V97模拟量输出、最大有功功率范围(KW)最大功率KW13000KW 随PST(B)规格而定随PST(B)规格而定98模拟量输出、最大有功功率范围(hp)最大马力hp14000hp随PST(B)规格而定随PST(B)规格而定99模拟量输出、最大无功功率范围最大无功13000KVA r随PST(B)规格而定随PST(B)规格而定100模拟量输出、最大视在功率范围最大时功13000KVA随PST(B)规格而定随PST(B)规格而定表4-1 软启动器参数整定表第五章 启动效果分析5.1 ABB软启动器的选型参数表通过使用ABB公司的Prosoft软件进行软启动的选型分析,会得到如下的软启动器的选型参数表和相关的特性曲线。报告由 ProSoft 3.0.1.3 2012-5-14 16:49:48数据库版本(电机): 2.0.0软启动器数据库版本 (PST): 2.0.0一般数据主工作电压380(V)频率50(Hz)环境温度40(C)最高海拔1000(m)旁路接触器否工作系数100(%)间歇系数50(%)启动次数/小时13电机参数制造商ABB Motors电机型号M2AA 180 L 4额定电流41.0(A)相对启动电流 (DOL)7.0额定转速1470(rpm)额定功率22(kW)极数4(pcs)额定转矩143(Nm)相对启动转矩 (DOL)2.9相对最大转矩 (DOL)2.8转动惯量0.191(kgm)负载参数负载型号搅拌机折算至电机轴转动惯量1.91(kgm)负载轴转动惯量1.91(kgm)额定转速1470(rpm)运行功率100(%)计算结果相对启动电流5.0绝对启动电流205(A)启动时间9.8(s)启动转矩210(Nm)相对启动转矩1.5软启动器订货数据型号PST44-600-70额定电流44.0(A)连接方式外接电子过载继电器是控制电压100-250, 50/60 Hz(V)过载等级10软启动器订货号1SFA 894 004 R7000表5.1软启动器型号选择参数表图5.1启动转矩曲线图5.2启动电流曲线5.2预期效果 通过上面两幅图,我们可以观察到,在直接启动中,启动电流很大,很大的启动电流将引起配电系统的电压降,影响接在同一台变压器或同一条供电线路上的其它电气设备的正常工作。启动转矩较大,将对负载产生冲击,增加传动部件的磨损和额外维护。而采用软启动器有效的解决了上述的问题,将在工程应用中起到很好的作用。结束语经过两个多月的学习和工作,我终于完成了软启动装置在盘车电机控制系统的应用的论文,从开始接到论文题目到软启动装置的安排和调试,再到论文的完成,每一步走过来对我来说都是新的尝试与挑战。在这段时间里,我学到了很多知识也有很多感受,从对软启动装置的一无所知,到对Prosoft软件的了解,对ABB软启动装置的认知,对PST安装与调试的分析等等,我学会了独立的搜集资料、查看相关文献和书籍,让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰,使自己非常幼稚的作品一步步完善起来,每一次改进都是学习的收获,从中我也学会了搜集资料的方法。虽然我的论文作品不是很成熟,还有很多不足之处,但我可以自豪的说,这里面的都是我辛勤劳动的结晶。这次做论文的经历也会使自己终身受益,我感受到论文是要真真正正用心去做的一件事,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没有自己的研究就不会有所突破,那也就不叫论文。希望这次的经历能让我在以后学习当中激励我继续进步。致谢本课题的研究探讨以及论文撰写一直都是在韩希煜和刘勇涛老师的细心指导和严格要求下完成的,可以说其中的每个环节都倾注了韩希煜和刘勇涛老师的智慧和心血,尤其是当我遇到困难不知道如何解决的时候,韩希煜和刘勇涛老师专业的指导使我茅塞顿开。在做毕业设计这段期间,老师们耐心的治学态度和严谨的作风给我留下了深刻的印象,使我不论在知识方面还是在学习能力方面都有所提高,在此,谨对韩希煜和刘勇涛老师表示衷心的感谢!另外还要感谢我身边的同学对我的帮助,尤其是对室友的感谢,感谢你们一直以来的鼓励与帮助。参考文献1 汤天浩.电机及拖动基础 M.北京:机械工业出版社,2008.2 李东海,朱东起.电机学 M.4版.北京:科学出版社,2007.3 郑新才,陈刚.电机原理及其应用 M.北京:中国水电出版社,2008.4 苏文都.自动同步离合器的啮合动力学问题 J.热能动力工程,1989,6(4):40-46.5 田颖,牛中毅.柴)燃联合动力装置(CODOG)主机切换SSS离合器动态特性实验研究 J.热能动力工程,2002,97(17):37-40.6 PST(B)安装和调试手册 1SXF132003M2001.11-2006.7 ABB软启动器的选型. 1SXF132001C2005 07-2007.8 控制产品-软启动器.PST/PSTB(智能型).1sxf132001c2010-062011-pst.9 低压断路器概览.空气断路器.塑壳断路器.1SXF2000011L2011-012012-LV Breaker.10 王芙蓉.浅谈蓄能电机的启动方式.C.1003-4250-(1999)04-0024-02.11 罗萍.浅谈电动机的启动方式.A.1008-9411(2011)06-0022-02.12 卫星云.李淑英.张正一.A.1009-671X(2007)02-0055-04.13 电动盘车装置安装使用维护说明书.中国船舶重工集团公司第七0三研究所.14 卢毅.胡昊.电动机软启动器及其应用.A.1671-5314-(2003)03-0076-03.15 姚剑.软启动术在电机控制中的应用.1009-6736-(2002)05-0331-0316 G. Zenginobus, I. Cadirci, M. Ermis, and C. Barlak, “Soft-starting of large induction motors at constant current with minimized starting torque pulsations,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 37, no. 5, pp. 13341347,Sep./Oct. 2001.17 G. Zenginobuz, I. Cadirci, M. Ermis, and C. Barlak, “Performance optimization of induction motors during voltage-controlled soft starting,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 19, no. 2, pp. 278288, Jun. 2004.18 J. Faiz, M. Ghaneei, and A. Keyhani, “Performance analysis of fast reclosing transients in induction motors,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 14 no. 1, pp. 101107, Mar. 1999.19 G. Nath and G. J. Berg, “Transientanalysis of three-phase SCR controlled induction motors,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. IA-17, no. 2, pp. 133142, Mar./Apr. 1981.20 S. S. Murthy and G. J. Berg,
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