西门子施耐德方案

SIRIUS软起动器基本原理异步电动机直接起动星三角起动变频起动软起动负载特性西门子现有的软起动器SIKOSTART3RW22SIKOSTART3RW34SIRIUS3RW30最新的SIRIUS软起动器产品定位3RW403RW44SIRIUS软起动器基本原理基本原理－异步电动机转子定子鼠笼电机已成为最常用的电动机基本原理－异步电动机转子定子鼠笼电机已成为基本原理－异步电动机关键参数转矩M电流I基本原理－异步电动机关键参数转矩M电流IM逆转MMs起动tM拖动M电机M加速.M负载M额定M负载N额定N同步nM电机电动机转矩M=f(n)M基本原理－异步电动机M逆转MMs起动tM拖动M电机M加速.M负载M额定M负载N额电动机电流I=f(n)IInN同步I起动=7xI额定I额定I0（空载）N额定基本原理－异步电动机电动机电流I=f(n)IInN同步I起动=7xI额定U1I1R1X1X2'R'2/sI2'RFeIFeXhIM=Mi-MR=2nSynm•U12sX1X2'R2'•(R12+X12)+R2'X1sX2'(R12+2X12)+2R1

(1

-)2nPRM~U121-I1=(R1+jX1)+jX2'(R2's+jX2')+X2h•U1I1~U1R2'/s三相异步电动机的简化等效电路：基本原理－异步电动机U1I1R1X1X2'R'2/sI2'RFeIFeXhI1)直接起动基本原理－直接起动1)直接起动基本原理－直接起动DOL直接起动-转矩导致对电动机及负载的冲击-增加维护成本-

维修周期变短电动机转矩时间M正常

n额定基本原理－直接起动DOL直接起动-转矩导致对电动机及负载的冲击电动机转矩时间M直接起动-导致电流对电网的冲击-

须考虑增加线路截面积-须考虑加大开关元件容量电动机电流时间I正常

n额定基本原理－直接起动直接起动-导致电流对电网的冲击电动机电流时间I正常n+

价格较低-无法对电动机的起动或停止施加影响

结论工业规范中要求对超过一定功率的(如11kW)电动机减低过大的起动电流及峰值转矩.直接起动在很多情况下不允许使用.基本原理－直接起动+价格较低-无法对电动机的起动或停止施加影响 结1)直接起动2)星三角起动基本原理－星三角起动1)直接起动2)星三角起动基本原理－星三角起动M电机

三角形接法电动机转矩时间星三角起动同样导致转矩尖峰所以电动机及能量传递装置(如齿轮或传送带等)处于超负荷状态.M额定M电机

星型接法基本原理－星三角起动M电机三角形接法电动机转矩时间星三角起动同样导致M额定M电动机电流三角形接法电机电流星型接法电机电流时间I额定星三角起动导致:

电流尖峰所以供电系统同样会严重过载.系统及导线截面积必须根据电流尖峰而设计.

基本原理－星三角起动电动机电流三角形接法电机电流星型接法电机电流时间I额定星三

-转矩尖峰

导致对电动机及负载的冲击

-增加维护成本

-维修周期变短

-

电流尖峰

导致对电动机及电网的冲击

-

须考虑增加线路截面积

-须考虑加大开关元件容量基本原理－星三角起动 -转矩尖峰导致对电动机及负载的冲击 -增加维护-无法对电动机的起动与停止施加影响

-6根接线

至电动机-繁复的安装过程结论星三角起动可能适合小功率,低端简单应用场合,但对用户而言,有更好的方法取得同样甚至更好的收益.基本原理－星三角起动-无法对电动机的起动与停止施加影响 -6根接线至1)直接起动2)星三角起动3)变频起动基本原理－变频起动1)直接起动2)星三角起动3)变频起动基本原理－变DC-整流AC-逆变3相-ACLine

C+-光耦合器控制器Parametr.-unit.数字单元C基本原理－变频起动DC-整流AC-逆变3相-ACLineC+-光耦合器控制0V

t变频器通过改变振幅与频率可以制造电压.基本原理－变频起动0Vt变频器通过改变振幅与频率可以制造电压.基本原理－+可以对电动机的起动与停止施加影响

+恒定的

Ｕ/ｆ-关系

+对电机,负载及电网的最小冲击+

可调节电动机速度

-价格较高(相对软起动器而言)

-

存在电磁兼容(EMC)问题-通常需配合滤波器使用

-

控制参数较多–调试比较困难且费时基本原理－变频起动+可以对电动机的起动与停止施加影响 +恒定的Ｕ/结论使用变频器的最大好处是提供电动机调速功能.

变频器被日益普遍使用...但并非必须.可通过使用软起动器来节省投资.基本原理－变频起动结论使用变频器的最大好处是提供电动机调速功能.基本原理－1)直接起动2)星三角起动3)变频起动4)软起动基本原理－变频起动1)直接起动2)星三角起动3)变频起动4)软起动基本M~L1L2L3UL1-L2G1对1,2或３

相进行控制的功率电子器件通过控制相位导通角降低电压基本原理－软起动ML1L2L3UL1-L2G1对1,2或３相进行控制的通过降低输出电压,起动器可根据负载进行优化调整.

M起动M起动M起动0.490.25MII起动I起动I起动100%U主电源70%U主电源50%U主电源100%U主电源70%U主电源50%U主电源0.70.5N同步N同步nnM~U2I~U基本原理－软起动通过降低输出电压,起动器可根据M起动M起动M起动0.490通过改变Ustart及tRamp,来影响电流及转矩参数:电动机软起动电动机

直接起动I软起动tRampMnneM起动II起动neM负载ntRamp基本原理－软起动通过改变Ustart及tRamp,来影响电流及转矩参数:+可以对电动机的起动与停止施加影响

+实现对机器,负载及线路的最小冲击

+比变频器便宜+比星三角起动器尺寸小很多

+安装非常简单

+没有电磁兼容性(EMC)问题

-不适用于调速场合基本原理－软起动+可以对电动机的起动与停止施加影响 +实现对机器,负结论软起动器可以减小对电动机,荷载及线路的冲击.用户采用软起动器可以减少费用.“省钱!!!”变频器也是如此(功能更多一点),但需要高得多的价格.基本原理－软起动结论软起动器可以减小对电动机,荷载及线路的冲击.用户采用软适合采用软起动器的负载:风机泵压缩机起重机传送带离心机,搅拌机.....基本原理－负载特性适合采用软起动器的负载:风机基本原理－负载特性不同负载具有不同的负载特性.

了解这些不同特性对选择合适的软起动器非常重要.!基本原理－负载特性不同负载具有不同的负载特性.了解这些不同特性对选择合适的M负载~n2平方转矩负载:MM电机M负载

阀门打开M负载

阀门关闭 (上限值大约是阀门打开的50%)n举例:泵,鼓风机基本原理－负载特性M负载~n2平方转矩负载:MM电机M负载 阀门打开M负载M负载=常数.恒转矩负载:MM电机M负载n举例:提升机,传送带基本原理－负载特性M负载=常数.恒转矩负载:MM电机M负载n举例:提升机M负载~1/n负载转矩与转速成反比:MM电机M负载n举例:轧机.粉碎机基本原理－负载特性M负载~1/n负载转矩与转速成反比:MM电机M负载n举例举例:碾压机,辊筒线性转矩负载MM负载M电动机M负载~n基本原理－负载特性举例:碾压机,辊筒线性转矩负载MM负载M电动机M负载~SIRIUS软起动器解决方案应用案例基本原理异步电动机直接起动星三角起动变频起动软起动负载特性西门子现有的软起动器SIKOSTART3RW22SIKOSTART3RW34SIRIUS3RW30最新的SIRIUS软起动器产品定位3RW403RW44SIRIUS软起动器解决方案西门子现有的软起动器3RW34功能710554250高性能型标准型1,0001.11,2003RW30/3118.53RW22功率kW(400V)西门子现有的软起动器3RW34功能710SIemensK...squirrel-cage-rotor-

鼠笼转子Optimization-优化STARTer-起动器SIemensKäfigläufer-Optimierungs-STARTer三相控制的软起动器:SIKOSTART3RW22SIemensSIemens三相控制的软起动器:SIKOSSIKOSTART3RW22的功能:持续运行,旁路接触器运行,节能运行自由停车,软停止及泵停止,直流制动突跳脉冲,电压斜坡,限压,限流以及这些功能的任意组合.运行:停止:起动:SIKOSTART3RW22SIKOSTART3RW22的功能:持续运行,旁路接触器M电机软起动n负载(M~n2)电机直接起动离心泵

螺杆式压缩机

小型鼓风机其他初始惯量低的平方转矩负载tRtnUSUNUIAISIBemI电压斜坡电压曲线电流曲线转矩曲线SIKOSTART3RW22M电机软起动n负载(M~n2)电机直接起动离心泵tRt

传送带

提升机

活塞泵,往复式压缩机

其他恒转矩负载限压:M电机软起动n负载(M=常数.)电机直接起动tBtnUBUNUIAIBIBemI电压曲线电流曲线转矩曲线SIKOSTART3RW22传送带限压:M电机软起动n负载电机直接起动tBtnUBUNM电机软起动负载(M~1/n)电机直接起动挤压机轧机其他转矩与转速成反比的负载UUNUSIIAIBIBemtnULILtL突跳脉冲+限流电压曲线电流曲线转矩曲线SIKOSTART3RW22M电机软起动负载(M~1/n)电机直接起动挤压机UUN大型风机

其他初始惯量大的负载M电机软起动负载(M~n2)电机直接起动UUNUSIIAISIBemtnIBtR短电压斜坡+限流:电压曲线电流曲线转矩曲线SIKOSTART3RW22大型风机M电机软起动负载电机直接起动UUNUSIIAISIB带电压斜坡的软起动tRtnUSUNUIAISIBemI限压软起动tBtnUBUNUIAIBIBemItR带电压斜坡及限压的软起动tUSUNUUBtBnIAIBIBemIIS3RW22不同起动功能的组合:SIKOSTART3RW22带电压斜坡的软起动tRtnUSUNUIAISIBemI限压软限流的软起动UUNUSIIAIBIBemtn带电压斜坡及限流的软起动UUNUSIIAISIBemtnIBtR3RW22不同起动功能的组合:SIKOSTART3RW22限流的软起动UUNUSIIAIBIBemtn带电压斜坡及限流用U初始,U限制

和t斜坡影响转矩参数:M电机软起动n负载电机直接起动U初始lT斜坡U限制针对不同负载类型应采用何种起动方式?SIKOSTART3RW22用U初始,U限制和t斜坡影响转矩参数:M电机软起动n负持续运行:晶闸管处于全导通状态旁路接触器运行:节能方式运行:运行方式:SIKOSTART3RW22持续运行:晶闸管处于全导通状态运行方式:SIKOSTAR持续运行:晶闸管处于全开状态,

工作在最小相位控制角下.3NE1快速熔断器主接触器过载继电器SIKOSTART3RW223~M运行方式SIKOSTART3RW22持续运行:晶闸管处于全开状态,工作在3NE1快速熔断器主3~M旁路接触器运行:晶闸管在起动完毕后被旁路.持续电流流经旁路接触器,晶闸管不再有负载.旁路接触器无热损耗!3NE1熔断器主接触器过载继电器SIKOSTART3RW22运行方式:Siemens产品范围:3RW223~M旁路接触器运行:晶闸管在起动完毕后被旁路接触器无热损50%节能运行:节能程度与额定功率,极对数,电机生产商(电机结构)及电机负载有关.一个4极电动机的节能与全压运行方式有关70%40%15%0%110kW2.2kW部分负载与额定运行有关运行方式SIKOSTART3RW2250%节能运行:节能程度与额定功率,极对数,电机生产商自由停车软停止泵停止直流制动停止方式

SIKOSTART3RW22自由停车停止方式SIKOSTART3RW22ntOFF命令软停止或泵停止自由停车直流制动停止方式

SIKOSTART3RW22ntOFF命令软停止或泵停止自由停车直流制动停止方式SI保护,控制及信号发送:装置过载保护散热片温度监测电源故障可控硅故障自我监测综合报警起动检测直流制动SIKOSTART3RW22保护,控制及信号发送:装置过载保护SIKOSTART3R“综合报警”（带1对转换触头）“起动结束”

（带1对常开触头）“直流制动”（带1对常开触头）主电源故障晶闸管故障超温／过载综合故障禁止起动LED3个继电器：输出5个发光二极管：(LED)3输入:起动,停止,复位(通过外部触头由软起动器内部的24VDC电源触发)常亮闪烁准备就绪起动/减速起动结束节能运行直流制动指示，例如：触发主接触器或信号灯触发旁路接触器触发制动接触器SIKOSTART3RW22“综合报警”主电源故障LED3个继电器：输出5个3输最佳馈电回路保护t/s1000010001001010.10.010.00110050050001000010001to8xIN8to20xINfrom20xINI/ALVHRC熔断器3NA3832125A过载继电器3UA5800-2U63-80A半导体式熔断器SITOR3NE4330-0B315APN=37kW,IN=70AF2K1G1M1F3F1M3~电动机馈电装置LVHRC熔断器保护开关装置和电缆的过载与短路(F1)热过载继电器

保护电动机的过载（也可用断路器替代LVHRC熔断器+热过载继电器）固态装置保护熔断器

保护可控硅的过载半导体式熔断器：保护可控硅的短路(F3)在某些起动条件下，可用3NE1通用型熔断器替代LVHRC熔断器和半导体式熔断器（装在F1位置）SIKOSTART3RW22最佳馈电回路保护t/s1000010001001010.10使用电位计及拨位开关进行设置参数设置SIKOSTART3RW22使用计算机进行设置使用电位计及拨位开关进行设置参数设置SIKOSTART3RSIKOSTART3RW34软起动器

功率范围55kWto1050kW

软起动及软停止

直接替代星三角起动器

可运行于

“标准回路”

(3根接线至电动机)或

“内三角回路”

(6根接线至电动机)

AS-i总线连接(可选)SIKOSTART3RW34SIKOSTART3RW34软起动器SIKOSTARTSIKOSTART3RW34的功能:电压斜坡持续运行,旁路接触器运行自由停车,软停止运行:停止:起动:接线:“标准“或

”内三角“(58%额定电流)参数:起始电压:30-80%Ue起动/停止时间:0-60sSIKOSTART3RW34SIKOSTART3RW34的功能:电压斜坡持续运行,旁内三角回路L1T1U1U2L2T2V1V2L3T3W1W2L1L2L3L1L2L3L1L2L3T3T3T1u1u2v1w1v2w2标准回路SIKOSTART3RW34内三角回路L1T1U1U2L2T2V1V2L3T3W1W2L“故障““Um100%"“运行”信号输出,触发主接触器触发外接旁路接触器信号输出电源故障运行中常亮闪烁LED3电子式输出:2LED:就绪Um100%1输入:用于起动和停止.必须与软起动器的控制电压保持一致.双闪EEPROM故障可控硅故障单次输出端必须与软起动器的控制电压保持一致.SIKOSTART3RW34“故障“信号输出,触发主接触器电源故障常亮闪烁LED3电3RW30参数电流范围 4种尺寸

S00 45mm 9A

S0 45mm 25A

S2 55mm 45A

S3 70mm 100A可与SIRIUS元件轻易组合：断路器，接触器热继电器。软起动及软停止"ON"及"旁路"信号显示SIKOSTART3RW30/313RW30参数电流范围 4种尺寸

S00 45m3RW30/31的功能:电压斜坡.3RW31有2组斜坡,起动双速电机专用旁路运行(内置旁路触点防止热损耗)自由停止或软停止3RW31无软停止运行:停止:起动:参数:起始电压:30-100%Ue起动/停止时间:0-20sSIKOSTART3RW30/313RW30/31的功能:电压斜坡.旁路运行自由停止或软停L1L2L33RW30型号:M3~3RW30型号(3相

电机)

两相控制 标准驱动装置的最优化控制－最高至45KW

在三相起动时降低起动电流及转矩。

内置旁路接触器 无需额外配接旁路接触器 连续工作制时低功耗3RW30SIKOSTART3RW30/31L1L2L33RW30型号:M3RW30型号(3相L 对单相电机软起动最高可达75A(约.11kWat400V)

在起动阶段降低起动电流及力矩内置旁路触点

无需额外旁路接触器

连续运行状态保持低功耗3RW30型号(单相电机)M3~NSIKOSTART3RW30/31L 对单相电机软起动最高可达75A3RW30型号(单相tRantUSUNUtR1tUSUNUtR2tRaus3RW30*标准型(3相供电)

软起动及软停止 起动时间与停止时间独立可调

(tRan及tRaus)

用于单速电动机

3RW31*(特殊型)

用于双速电动机

双斜坡时间独立可调(tR1与tR2)SIKOSTART3RW30/31tRantUSUNUtR1tUSUNUtR2tRaus3RW3RW30/星三角起动器比较F1M1Q1M2G1M3~333M3~F2K1K2K3仅1/3宽度与电动机接线只需3根使用元件少多种设置组合优化起动过程具备软停止功能SIKOSTART3RW30/313RW30/星三角起动器比较F1M1Q1M2G1M333MFSIRIUS软起动器解决方案应用案例基本原理异步电动机直接起动星三角起动变频起动软起动负载特性西门子现有的软起动器SIKOSTART3RW22SIKOSTART3RW34SIRIUS3RW30最新的SIRIUS软起动器产品定位3RW403RW44SIRIUS软起动器解决方案

SIRIUS软起动器标准型高性能型减缓电气和机械冲击SIRIUS软起动器标准型高性能型减缓电气和机械冲击最新的SIRIUS软起动器－3RW403RW343RW34功能710554250高性能型标准型1,0001.11,2003RW30/313RW4018.53RW223RW343RW40是3RW30的延伸，将取代星三角起动器以及部分3RW34<=250kW功能(400V)最新的SIRIUS软起动器－3RW403R最新的SIRIUS软起动器－3RW443RW34功率kW(400V)功能710554250高性能型标准型1,0001.11,2003RW30/313RW4018.53RW223RW223RW343RW443RW343RW44将取代3RW22及3RW34>250kW最新的SIRIUS软起动器－3RW443R产品定位价格功能起/停星三角起动

正反起动

直接起动变频器变速控制起动过程，限制电流恒速运行时也需控制，限制电流12标准应用的软起动器高性能应用的软起动器软起动产品定位价格功能起/停星三角起动

正反起动

直接起动变频S3S3S2S3S6

代替星三角起动器

(例如75kW)3RW40产品定位S3S3S2S3S6代替星三角起动器

(例如75kW)3RW40产品定位S10S10S10S6S12代替星三角起动器

(例如250kW)3RW40产品定位S10S10S10S6S12代替星三角起S6

与接触器尺寸相比较(例如90kW)3RW40产品定位S6与接触器尺寸相比较(例如90kW)3RW40产品定S12

与接触器尺寸相比较(例如250kW)3RW40产品定位S12与接触器尺寸相比较(例如250kW)3RW40产外形差异

起动功能接近变频器(例如250kW)3RW44产品定位外形差异起动功能接近变频器(例如250kW)3RW4最新的SIRIUS软起动器－3RW443RW34功率kW(400V)功能710554250高性能型标准型1,0001.11,2003RW30/313RW4018.53RW223RW223RW343RW443RW343RW44将取代3RW22及3RW34>250kW最新的SIRIUS软起动器－3RW443R3RW40从75至250kW(400V)两个规格尺寸至250kW至90kWS6S123RW40从75至250kW(400V)两个规格尺3RW40技术特点

结构紧凑

内置旁路接触器

集成

电机过载保护功能

集成

设备自保护功能

可以调节的

限流功能

革新技术的

两相控制技术－

集成的状态显示和故障监控“相位平衡”技术3RW40技术特点结构紧凑

“相位平衡”技术3RW40

技术数据额定电压VAC200－

460

AC400－

600(-15%/+10%)控制电压

1)VAC115

AC230(-15%/+10%)频率Hz50/60(-10%/+10%)电流

(40°C/104°F)A132－

432输出功率

(400V)kW75－

250环境温度(工作)°C(°F)-25－

+60

(-13－

+140)规格尺寸2额定数据1)控制电源可以直接采用内部的24VDC，也可以直接通过PLC控制。3RW40技术数据额定电压VAC200－460

AC3RW40

显示与操作电机过载保护限流功能起动电压

积分时间LEDs3RW40显示与操作电机过载保护限流功能起动电压

积分时间3RW40接线端子控制电压起动输入24VDC输出通电过载旁路故障3RW40接线端子控制电压起动输入24VDC输出通电使用按钮开关控制LNL使用按钮开关控制LNL使用PLC输出控制PLCLNPLC输入-输出+使用PLC输出控制PLCLNPLC输入-输出+3RW40附件

盒式端子

来源于SIRIUS模块化系统

端子盖

来源于SIRIUS模块化系统

远程复位模块

来源于

SIRIUS模块化系统

机械式复位

来源于SIRIUS模块化系统

密封圈

选择和模拟软件Win-SIKOSTART3RW40附件盒式端子

来源于SIRIUS模3RW40备件

风扇

3RW40备件风扇3RW40客户效益1统一的连接方式

与SIRIUS模块化系统相匹配

节省空间，体积狭小

紧凑型设计，三线连接低功耗(散热快速)

内置旁路接触器

无需额外接线保护电机过载

内置电机过载保护和设备自保护功能抑制电流尖峰

可以调节的限流功能起动简捷

通过电位器优化参数设定

3RW40客户效益1统一的连接方式

与物美价廉

诱人的价格信息显示清晰

集成状态显示和故障监控全球适用

各种认证(ATEX,UL,CSA,等等.)

3RW40客户效益2物美价廉

诱人的价格3RW40客户效益3RW40卖点一览她是...

...在250kW以下紧凑设计的软起动器中的明星,

体积狭小，结构紧凑，三线连接她是...

...在250kW以下的软起动器里无人可及,

创新的两相控制技术她节省...

...而且呵护备至,

内置旁路接触器

内置电机过载保护和设备自保护功能她和她们...

...亲密无间.

和SIRIUS模块化系统相匹配(例如：通用附件)

3RW40卖点一览她是...

...在250kW以下5个规格尺寸覆盖所有功率范围

15至710kW(400V)

(内三角连接时至1200kW)至250kW至90kW至45kW3RW445个规格尺寸覆盖所有功率范围

15至710kW(4

转矩控制带背光的图形

显示(LCD)

通讯(PROFIBUSDP)

内置

电机过载保护和设备自保护

可设定

限流功能

内置

旁路接触器

状态显示和故障监控

标准接线和内三角连接

双向爬行功能/点动模式/定位

泵起动和泵停止

集成制动功能(内置直流制动)

结构紧凑

连接PTC温度传感器

电机加热

跟踪功能...3RW44技术特点－创新技术转矩控制3RW44技术特点－创新技术3RW44技术数据额定电压VAC200－

460

AC400－

600AC400－

690AC400－

1000(-15%/+10%)控制电压

1)VAC115

AC230(-15%/+10%)频率Hz50－

60(-10%/+10%)电流

(40°C/104°F)A29－

1214输出功率

(400V)kW15－

710

(标准接线)22to1200(内三角接线)环境温度(工作)°C(°F)0－

+60

(+32to+140)规格尺寸5额定数据1)控制电源可以直接采用内部的24VDC，也可以直接通过PLC控制。3RW44技术数据额定电压VAC200－460

AC3RW44显示与操作上下确认取消3RW44显示与操作上下确认取消3RW44显示与操作语言输出输入菜单3RW44显示与操作语言输出输入菜单3RW44显示与操作电流转矩输出功率电压3RW44显示与操作电流转矩输出功率电压3RW44连接端子控制电压可编程输入24VDC输出PTC3RW44连接端子控制电压可编程输入24VDC输出P3RW44连接端子可编程输出3RW44连接端子可编程输出LN使用按钮开关控制LN使用按钮开关控制PLC-输出LN使用PLC控制PLC-输出LN使用PLC控制3RW44附件

盒式端子

来源于SIRIUS模块化系统

端子盖

来源于SIRIUS模块化系统

外部显示和控制模块PROFIBUSDP通讯模块

可编程端子