电机软启动器培训讲义--太阳神.doc

培训讲义本次课课题： 电动机软启动器相关知识及应用 学时数： 2学时 教学目的及要求：1.通过学习使班组成员了解软启的结构和工作原理。2.掌握软启应用基础知识。3.掌握软启在工作中的应用和防空转配合使用推广。教学重点：1、软启的工作原理及特点；2、软启的工作应用；教学难点：软启工作中的一些应用教学内容：软启动器工作原理软启动器（软启动器）是一种集电机软起动、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，国外称为Soft Starter。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。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。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。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。适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。3、软启动器和变频器是两种完全不同用途的产品。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；软启动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软启动器贵得多，结构也复杂得多。软启动器只是改变电源电压，相当于降压起动器。变频器要比软启动器复杂得多，价格也贵得多。变频器也有软启动功能，是通过改变电源频率实现。控制原理软启动器是通过控制可控硅的导通角来控制输出电压。因此， 软启动器从本质上是一种能够自动控制的降压启动器，由于能够任意调节输出电压，作电流闭环控制，因而比传统的降压启动方式（如串电阻启动，自耦变压器启动等）有更多优点。例如满载启动风机水泵等变转矩负载、实现电机软停止、应用于水泵能完全消除水锤效应等。主要功能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。4、测量回路参数功能：电动机工作时，软启动器内的检测器一直监视着电动机运行状态，并将监测到的参数送给CPU进行处理，CPU将监测参数进行分析、存储、显示。因此电动机软起动器还具有测量回路参数的功能。5、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。性能特点软启动采用软件控制方式来平滑启动电动机，控制方式是以软（件）控强（电）。其控制结果将电动机启动特性由“硬”平滑为“软”平滑，故被称为“软启动”。软启动又分为两种：一种是采用变频恒转矩限流启动；另一种是采用晶闸管调压启动，又称智能软启动。两类软启动的对比：1、技术性能。采用变频调速启动，启动时具有良好的静、动态性能，即使是在低速情况下也能随意调节电动机转矩，能以恒转矩启动电动机，启动电流可以限制在 的额定电流以下。采用智能软启动，启动时由于转矩是按电压比的二次方减小，因此启动转矩很小。软启动器有电流反馈，也可采用恒流启动，即在启动过程中保持启动电流不变，直到电动机接近同步转速。从技术性能方面考虑，变频调速启动适用于较大启动转矩的负载，一般是大于 的场合，如往复式空压机、离心分离机、带负载的输送机、破碎机、螺旋式或如旋转式空压机、离心式风机、离心泵、空载启动的输送机及各种空载启动的设备。2、经济性。采用变频器调速启动比智能软启动的投资费用高两倍甚至三倍。综合以上技术性能和经济性，对于工矿企业能实际推广的启动方式当数后者。智能软启动器：智能软启动主要由串接于电源与被控电动机之间的三对反并联晶闸管组成的调压电路构成，以微处理器为控制核心，整个启动过程在数字化程序软件控制下自动进行。智能软启动器利用三对晶闸管的电子开关特性，通过启动器中的微处理器，控制其触发脉冲的迟早来改变触发延迟角的大小，而晶闸管触发延迟角的大小，又可改变晶闸管的导通时间，从而最终改变加到定子绕组的三相电压的大小。异步电动机定子调压的特点是，电动机转矩近似与定子电压的二次方成正比，电动机的电流和定子电压成正比，因此，电动机的启动转矩和初始电流的限制可以通过定子电压的控制来实现。而电动机定子电压又是通过晶闸管的导通角来控制的，所以不同的初始相角可实现不同的端电压，以满足不同的负载启动特性。在电动机启动过程中，晶闸管的导通角逐渐增大，晶闸管的输出电压也逐渐增加，电动机从零开始加速，直到晶闸管全导通，启动完成，从而实现电动机的无级平滑启动。电动机的启动转矩和启动电流的最大值可根据负载情况设定。主要应用交流鼠笼异步电动机由于结构简单，控制方便，效率高而被人们广泛地应用于机械设备的拖动中。在民用建筑中的大多数机械设备如消防泵、喷淋泵、生活泵、冷冻机组等的动力都是交流鼠笼异步电机。当建筑物层数较高或规模较大时，这些机械设备的电机的额定功率通常都较大，如消防泵的额定功率通常都在55kW-150kW之间。这些设备在起动过程中，将产生较大的起动电流，造成较大的电压降。因此恰当地选择起动方式具有减少供电容量和保证建筑物供电可靠性等重要意义。正因为如此，软启动器在民用建筑领域的应用中将具有广阔前景。软启在煤化工和一些磁力泵中的运用磁力泵的工作原理是：在电机轴上装有一个圆筒形的外磁转子，在其内侧圆柱面上均匀密 排着N.S极相间排列的外磁钢(永磁体)。在泵轴的右端也装一个圆筒形的内磁转子，在其圆 柱外表面上同样均匀密排着N.S极相间排列的内磁钢(永磁体)。由于内磁转子与输送介质相 接触，为防止受介质的浸蚀，所以在内磁转子的外表面上加一个不受介质腐蚀的非磁性材料 的内包套。在内、外磁转子之间有一个非磁性材料制作的隔离套，隔离套紧紧固定在泵盖上 ，将被抽送的介质以静密封的形式密封在泵体内，故介质不会外泄。当电机带动外磁转子旋 转时，由于永磁体的吸斥作用，带动内磁转子同步旋转，因为叶轮与内磁转子连成一体，从 而叶轮也就和内磁转子一起旋转而达到输送液体的目的。与防空转保护器相关配合应用防空转保护器对磁力泵在运行过程中可能出现的空载、缺相、过载、短路及三相不平衡都具有保护作用，尤其是只须按泵配套电机功率的额定电流设定为空载电流，那么，磁力泵在将发生空载时立即断电停机，从而有效地防止了空载干磨擦现象的发生，使磁力泵在运行时得到安全保护的作用。电子防空转保护器，主要用于磁力泵的防空转保护，包括控制按钮和继电器触点，其特征在于设置控制器和电流互感器，控制按钮和电流互感器连接控制器输入端，继电器触点连接磁力泵控制回路，继电器触点的控制端连接控制器输出端。本实用新型电子防空转保护器，电子元器件控制，体积小，灵敏度高，性能可靠，通过设置控制器和电流互感器，控制按钮和电流互感器连接控制器输入端，继电器触点连接控制器输出端和磁力泵控制回路。在磁力泵抽空造成电机负荷减轻，电机电流减小时，保护器动作驱动继电器触点切断磁力泵控制回路，避免了磁力泵长期空转造成泵头和隔离套的磨损和损失，从而避免发生事故。在我们的工作场所所用的是DRO-D型防空转保护器和山宇SJR2电机软启动器，在实际工作中出现了电流误差的现象，主要是由于电机软启动器与现场设备距离过远，软启动器显示电流与实践电流相差很多，在一定程度上影响继电保护，模拟输出直流信号也有一定误差，软启动器的11与12的端子输出不足4mA的信号，不能满足DCS信号的读取，于是不能够准确监视电动机的运行电流。针对该问题，可以通过外接CT，串接电流变送器进行信号输送，为保护电动机，还得外接继电保护装置，DRP-D空转保护器在一定程度上可以实现保护电动机的运行。1.2对于故障输出的问题，当设备正常停车时，运行指示信号准确无误，而当发生继电保护动作时，会出现错误信号，故障信号输出继电器触点不能断开，运行指示信号不能消除。解决办法是利用旁路接触KM的辅助触点改变运行指示信号的回路，可以去处回路中中间继电器KA，19与21改为KM辅助触点，从而保证正确的运行信号。1.3针对软启动器在正常运行时，由