3网络与现代电气.ppt

1、网络与现代电气,软起动器,鼠笼转子感应电动机 起动电动机的方式 直接起动 星三角起动 变频起动 软起动 负载特性 负载的影响及初始转矩,基本原理,基本原理,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,基本原理,1) 直接起动 Direct-Online-Start,基本原理: 如何起动电动机,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,基本原理 :DOL直接起动,基本原理,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,基本原理 :直接起动,基本原理,基本原理 :直接起动,结论,工业规范中要求对超过一定

2、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,1) 直接起动,2) 星三角起动,基本原理: 星三角,基本原理,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.,基本原理: 星三角,基本原理,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,基本原理,基本原理: 星三角,基本原理,基本原理: 星三角,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

3、言,有更好的方法取得同样甚至更好的收益.,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: 软起动,基本原理,对1, 2 或 相进行控制的功率电子器件,基本原理: 软起动,通过控制相位导通角降低电压,基本原理,基本原理: 软起动,通过降低输出电压, 起动器可根据 负载进行优化调整.,基本原理,基本原理: 软起动,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,tRamp,M,n,ne,M起动,I,I起动,ne,M负载,n,tRamp,基本原理,基本原理: 软起动,基本原理,旁路接触器运行:,晶闸管在起动

4、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.,无热损耗!,SIKOSTART 3RW22,运行方式:,Siemens 产品范围: 3RW22,SIKOSTART 3RW22,50 %,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 %,110kW,2.2kW,部分负载与额定运行有关,运行方式,Siemens 产品范围: 3RW22,SIKOSTART 3RW22,n,t,OFF 命令,软停止或泵停止,自由停车,直流制动,停止方式,Siemens 产品范围: 3R

5、W22,SIKOSTART 3RW22,自由停车 软停止 泵停止 直流制动,使用通讯软件 COM SIKOSTART 进行参数设置:,可额外设定“限压”功能,电压与时间相互关联,设定范围更宽，更精确,2至3组参数（可带不同功率电机）,实值显示,可通过 PC控制,SIKOSTART 3RW22,参数设置,现 代 低 压电 器,第一代产品：60年代70年代,第三代产品：90年代。高性能、小型化电子化、智能化、组合化、模块化、多功能化。,第二代产品：70年代末-80年代,第四代产品：产品除了具有第三代低压电器产品的特征外，其主要技术特征是可通信，能与现场总线系统连接。,1）第四代低压电器产品必须有完

6、整的体系； 2) 带有通信接口，能方便地与现场总线连接； 3) 整个体系产品强调标准化。其标准化内容包括： 通信协议实行开放式、标准化； 国内生产的开关电器与通信接口之间的通信方式、规约应有统一标准； 系统中各种通信接口、辅助模块、连接器的结构、安装与连接方式应标准化； 同类产品应具互操作性。 4) 可通信电器产品母体应是高性能、小型化、模块化、组合化。,第四代低压电器产品技术特征,万能式断路器、塑壳断路器、交流接触器、电动机保护器、控制与保护自配合电器等，首先被开发成通信产品，并能直接与总线连接。,现场总线的定义：“安装在生产过程区域的现场设备仪表与控制室内的自动控制装置系统之间的一种串行、

7、数字式、多点通信的数据总线”。 现场总线的特点 现场总线的分类 总线产品大致可分为4个层次: 第一层次：可通信、智能化开关电器； 第二层次：各种通信接口、网关(网桥) 等； 第三层次：总线电缆、各种连接器、电源模块、辅助模块等； 第四层次：主控制器(PLC、PC机等)。,有关现场总线,1、Profibus是德国国家标准DIN19245和欧洲EN50170现场总线标准。Profibus由FMS、DP、PA三部分组成了Profibus系列。 2、DeviceNet是一种低成本、开放式的数据总线。它虽然是工业控制网内的低端网络，通信速率不高，传输的数据量也不大，但适用将工业设备(如：限位开关、光电传

8、感器、阀组、电动机起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口)连接到网络，从而免去了昂贵的硬接线，特别适合电器行业。,电器行业的几种有影响的现场总线,由11个公司联合资助和规划，得到德国科技工业部的支持，并形成了ASI国际协会。ASI总线系统广泛应用于自动化和低压开关电器系统中。 ASI即执行器-传感器-接口总线系统，是一种在控制器(主站)和执行器传感器(从站)之间双向交换信息的数据总线。它属于现场总线下面设备级的底层通信网络系统。一个ASI总线系统通过它主站中的网关可以和多种现场总线(如PROFIBUS等)连接。ASI总线主要用于具有开关量特征的传感器和执行器系统中。,3、ASI(Actuator-Sensor-Inte