不同負載下軟啟動器功能的選擇

1、負載機械提出的工藝和起動特性要求

軟起動器是通過控制反并聯晶閘管組的導通角,實現了電動機端電壓值的調節。生產機械提出的工藝要求多種多樣,例如:離心泵在突然起動及突然停止時,會在管網中出現“水錘”效應,嚴重時會產生破壞性的后果。因此它不僅要求軟起動、還要求軟停止。在某些傳送機械中,也要求延長停車時間的軟停止功能,以免負載的移位或液體的溢出。由于風機的負載與轉速的平方成正比,因此過快的起動加速會造成比較嚴重的起動沖擊電流。全壓起動造成的扭矩上升率過大,往往會給某些機械帶來破壞,在具有類似鋼絲繩軟聯接的機械中劇烈的扭矩變化率會產生抖動。有些機械雖然要求緩慢起動,但在實現軟起動限制其加速度時發現,因其起動靜摩擦系數較大而無法起動。這就要求軟起動器能實現突加轉矩來克服靜摩擦。而有些機械為了準確停車,在制動到即將停車之前,需要一段暫短的低速運行。有的則在起動升速過程中需要一段暫短的低速運行。有些機械在全壓運行時,有節能運行的要求,需根據負載的波動而隨時調節電動機供電電壓。

2、典型的起動、制動使用要求

在一些工業應用領域,如紡織、冶金、水處理、食品和保健品加工、采礦和機械裝備行業中,有很多負載機械在起動或制動時會提出特殊要求,其中典型的要求就作為“軟起動器”或“智能馬達控制器”的設計基礎, 例如 : ①空氣壓縮機: 大容量電動機在輕載運行時要求進入節能運行狀態,當輸入電源電壓不平衡時可自動調節使相電流平衡,減少電動機發熱,延長壽命。②鑄件清理滾筒:正常運行和維修時,負載變化很大,如果利用“雙斜坡特性起動”會減少機械沖擊;如果利用“智能電動機制動”或準確停車控制,會提高裝卸工件的效率。③離心泵:利用“泵控制”功能,減少起動和停止時液流沖擊所產生的系統水錘現象,節省了系統的維修費用。④帶鋸:利用軟起動和“智能馬達制動”特性,克服大慣量起動和實現準確定位。⑤橋式起重機:利用“雙斜坡軟起動”,實現加速過程較有效控制,提高生產率并減少產品的損壞。⑥皮帶運輸機和自動傳輸線:利用軟起動和預置低速運行,實現平滑起動,避免產品移位和液體溢出。⑦通風機:利用軟起動取代舊式機電起動器,減少皮帶磨損和機械沖擊,節省維修費用。⑧碼垛機械:利用雙斜坡軟起動和預置低速運行,適應不同的包裝要求,避免沖擊所導致的產品損壞。⑨粉碎機械:利用堵轉和失速保護,避免機械故障或阻塞造成電動機過熱而燒毀。⑩切碎機:利用軟起動取代自耦降壓起動,有助于減少對電網的沖擊和節約能源。錘磨機及離心機:利用限流起動和智能馬達制動,簡化起動和停車控制設備,減少皮帶磨損、機械沖擊和節約能源。攪拌機:利用雙斜坡起動和預置低速運行,避免機械故障,節約能源。其他:還有繞線機、冷卻水塔、自動人行道、扶梯、曳引傳送帶、鏈式傳送帶、往復來回送料車、模具更換機構、研磨機等設備。

3、對軟起動器負載的分類

低壓電機軟起動器根據其負載工藝要求,有必要將其分類,這樣有利于選擇適合負載要求的軟起動器。不僅能夠滿足工藝上的要求,而且能夠使軟起動器長期穩定、可靠運行。表1所示是較為典型的負載類型,其起動、停止、初始電壓、電流限制值。表1的負載中,電動機帶載和空載時,其起動要求就會有較大的區別。對于一些負載常常是輕載起動,如自動扶梯;而對于一些負載常常是重載起動,如皮帶運輸機、球磨機等。在這種情況下,必須對不同的負載加以區別,以便選擇軟起動器不同的功能來滿足各種工藝要求,只有這樣做才能保證機械設備和軟起動器的長期可靠、穩定運行。

4、對不同負載下軟起動器功能的選擇

軟起動器面對不同負載需要選擇不同的起動功能,以滿足不同生產工藝和設備運行的需要。軟起動軟停止電壓電流特性如圖1所示。

圖1軟起軟停過程電壓電流特性曲線

根據以上的負載分類以及設備運行情況,結合圖1可以為不同的負載選擇與其相適應的軟起動器功能:①電壓斜坡軟起動方式:電壓斜坡起動是從零開始以線性斜坡的方式增加電動機上的電壓直到額定電壓,起動時間由用戶調節。②電流限幅軟起動方式:直接使用電流限幅時,起動過程中的電動機電壓基本上保持為常數,采用純電流限幅時,電動機的加速性能基本與機電式降壓起動器相同。③脈沖加轉矩起動方式:對于一些特殊負載,如載有礦物的皮帶運輸機和帶載的球磨機,起動時就需要較大的起動電流和起動力矩方能完成基本的工藝要求。④動方式的停車時間短于自由停車。典型的電壓斜坡起動方式可線性地減少電動機電壓,實現軟停止,避免了減速初期的速度突然變化。水泵應用中,為了避免水錘現象,電動機的速度必須平滑下降,以防止檢查閥門時突然關閉。同樣對于運輸機上的貨物來說,軟停止可以避免貨物傾倒,造成不必要的浪費和損失。

在選擇以上4種起制動方式之外,目前也有帶轉矩控制技術的軟起動器,它與其它軟起動器的差別在于控制計算算法,完善了加減速期間控制力矩的性能。當然,上述起制動方式也是根據負載情況組合應用的,絕大多數都能滿足各種負載的不同要求。

軟啟動應用在無負壓供水設備中 運行界面

無負壓供水設備中的軟啟動器是一種集電機軟起動、軟停車、多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯晶閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現不同的功能。

軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產品。變頻器是用于需要調速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟起動器實際上是個調壓器，用于電機起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。

變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結構也復雜得多。無負壓供水設備電動機軟起動器是運用串接于電源與被控電機之間的軟啟動器，控制其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數關系逐漸上升，直至啟動結束，賦予電機全電壓，即為軟啟動，在軟起動過程中，無負壓供水設備電機起動轉矩逐漸增加，轉速也逐漸增加。軟停止控制其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從預設函數以零關系逐漸下降，直至電動機結束，賦予電機0電壓，即為軟停止，在軟停止過程中，無負壓供水設備電機起動轉矩逐漸減小，轉速也逐漸減小。

以上就是西安永泰電氣科技有限公司分享的不同負載下軟啟動器功能的選擇。