可控硅軟啟動工作原理及常見故障

1、晶閘管軟啟動的工作原理及常見故障處理 講解員：周寶玉 介紹電機直接起動的危害：電氣方面有： 1.起動時可達5-7倍的額定電流，造成電動機繞組因電流引起過溫，從而加速絕緣老化。 2.造成供電網(wǎng)絡電壓波動大，當電壓0.85UN時，影響其他設備的正常使用。 機械方面有： 1. 過大的起動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機械沖擊，對被帶動的設備造成大的沖擊力，縮短使用壽命，影響精確度。如使聯(lián)軸器損壞、皮帶撕裂等。 2. 造成機械傳動部件的非正常磨損及沖擊，加速老化，縮短壽命。 軟起動的分類軟起動可分為有級和無級兩類，前者的調(diào)節(jié)是分檔的；后者的調(diào)節(jié)是連續(xù)的。傳統(tǒng)的軟起動均是有級的，如星/角變換軟起動，自耦變壓器軟起動，電抗器軟

2、起動等等。我們本課主要介紹是無級類的：液阻軟起動、磁控軟起動和晶閘管軟起動。變頻調(diào)速裝置也是一種軟起動裝置，它是比較理想的一種，它可以在限流同時保持高的起動轉(zhuǎn)矩，價格貴是制約其推廣應用的主要因素。在電動機定子回路，通過串入有限流作用的電力器件實現(xiàn)軟起動，叫做降壓或限流軟起動。它是軟起動中的一個重要類別。以限流器件劃分，可分為：以電解液限流的液阻軟起動，以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動，以磁飽和電抗器為限流器件的磁控軟起動晶閘管軟起的原理晶閘管軟起動通過控制單元發(fā)出PWM波來控制晶閘管觸發(fā)脈沖，以控制晶閘管的導通，從而實現(xiàn)對電機起動的控制。在分析軟起動原理之前先強調(diào)以下幾個術(shù)語：(1)觸發(fā)角：指

3、從晶閘管正向電壓起到加觸發(fā)脈沖為止的這一期間對應的電角度。(2)導通角：指晶閘管在一個周期內(nèi)導通的時間所對應的角度。(3)續(xù)流角：感性負載電流滯后于它所對應的相電壓的相角。(4)關斷角：指從電流達到零的時刻起到該相晶閘管再次開通為止這段時間所對應的角度。晶閘管軟起動器主電路圖晶閘管調(diào)壓軟起動主電路圖，調(diào)壓電路由六只晶閘管兩兩反向并聯(lián)組成，串接在電動機的三相供電線路中。在起動過程中，晶閘管的觸發(fā)角由軟件控制，當起動器的微機控制系統(tǒng)接到起動指令后，便進行有關的計算，輸出觸發(fā)晶閘管的信號，通過控制晶閘管的導通角，使起動器按照所設計的模式調(diào)節(jié)輸出電壓，使加在交流電動機三相定子繞組上的電壓由零逐漸平滑地

4、升至全電壓。同時，電流檢測裝置檢測三相定子電流并送給微處理器進行運算和判斷，當起動電流超過設定值時，軟件控制升壓停止，直到起動電流下降到低于設定值之后，再使電機繼續(xù)升壓起動。若三相起動電流不平衡并超過規(guī)定的范圍，則停止起動。當起動過程完成后，軟起動器將旁路接觸器吸合，短路掉所有的晶閘管，使電動機直接投入電網(wǎng)運行，以避免不必要的電能損耗。另外，由電機學原理可知，當電動機的輸入電源頻率不變時，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩與輸入電壓的平方成正比。因此，軟起動不僅可以通過使定子電壓連續(xù)平滑增加來實現(xiàn)了升壓限流起動，而且還減小了電動機起動轉(zhuǎn)矩的沖擊。先了解下晶閘管的結(jié)構(gòu)和原理晶閘管的符號和等效電路晶閘管的工作原理運

5、用串接于電源與被控電機之間的軟起動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數(shù)關系逐漸上升，直至起動結(jié)束，賦予電機全電壓，即為軟起動，在軟起動過程中，電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。晶閘管軟起動一般有下面幾種起動方式： 1、斜坡升壓軟起動這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導通角，使之與時間成一定函數(shù)關系增加。其缺點是，由于不限流，在電機起動過程中，有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對電網(wǎng)影響較大，實際很少應用。2、脈沖沖擊起動在起動開始階段，讓晶閘管在級短時間內(nèi)，以較大電流導通一段時間后回落，再按原設定值線性上升，連入恒流起動。該起動方法，在一般負載中

6、較少應用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同，籠型電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動，存在明顯缺點，即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。3、電壓雙斜坡啟動在啟動過程中，電機的輸出力矩隨電壓增加，在啟動時提供一個初始的啟動電壓，根據(jù)負載可調(diào)，將調(diào)到大于負載靜摩擦力矩，使負載能立即開始轉(zhuǎn)動。這時輸出電壓從開始按一定的斜率上升(斜率可調(diào))，電機不斷加速。當輸出電壓達到達速電壓時，電機也基本達到額定轉(zhuǎn)速。軟啟動器在啟動過程中自動檢測達速電壓，當電機達到額定轉(zhuǎn)速時，使輸出電壓達到額定電壓。4、限流啟動就是電機的啟動

7、過程中限制其啟動電流不超過某一設定值的軟啟動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長，直到輸出電流達到預先設定的電流限值，然后保持輸出電流，在設定的條件下逐漸升高電壓，直到額定電壓，使電機轉(zhuǎn)速逐漸升高，直到額定轉(zhuǎn)速。這種啟動方式的優(yōu)點是啟動電流小，且可按需要調(diào)整。對電網(wǎng)影響小，其缺點是在啟動時難以知道啟動壓降，不能充分利用壓降空間。5、突跳啟動啟動開始階段，讓晶閘管在極短的時間內(nèi)全導通后迅速回落，這個時間可以人為地進行調(diào)節(jié)再按原設定的值線性上升，進入恒流啟動，該啟動方法適用于重載并需克服摩擦的啟動場合我廠晶閘管軟起動器全圖常見故障及處理方法：（1）。當主回路和控制回路合上空開后，啟動無反應 處理方法：

8、應該先看有無備妥信號和啟動器有無故障，如有故障 則按故障代碼排除并復位 （2）.如有備妥信號則查找驅(qū)動信號是否過來 (3).無驅(qū)動信號則查轉(zhuǎn)換開關X2號線到端子排到ABB柜端子排到繼電器觸 點和X4號線各接線端到KA1線圈是否通. (4)軟啟動器各參數(shù)是否正常。 (5)如果在運行過程中出現(xiàn)故障，應該先查看啟動器有無故障，如果有則按故障碼排除故障，如無則按上述步驟逐步排除。 1、調(diào)試過程中軟起動器故障燈亮，電機沒反應。 故障原因分析： a、起動方式采用帶電方式時，操作順序有誤（正確操作順序應為先送主電源，后送控制電源）。 b、電源缺相，軟起動器保護動作（檢查電源） c、軟起動器的輸出端未接負載（

9、輸出端接上負載后軟起動器才能正常工作） 2、在使用過程中出現(xiàn)起動完畢，旁路接觸器不吸合現(xiàn)象。 故障原因分析： a、在起動過程中，保護裝置因整定偏小出現(xiàn)誤動作。（將保護裝置重新整定即可） b、在調(diào)試時，軟起動器的參數(shù)設置不合理。（主要針對的是55KW以下的軟起動器，對軟起動器的參數(shù)重新設置） c、控制線路接觸不良（檢查控制線路）3、用戶在起動過程中，偶爾有出現(xiàn)跳空氣開關的現(xiàn)象。 故障原因分析： a、空氣開關長延時的整定值過小或者是空氣開關選型和電機不配。（空氣開關的參數(shù)適量放大或者空氣開關重新選型） b、軟起動器的起始電壓參數(shù)設置過高或者起動時間過長。（根據(jù)負載情況將起始電壓適當調(diào)小或者起動時間

10、適當縮短。） c、在起動過程中因電網(wǎng)電壓波動比較大，易引起軟起動器發(fā)出錯誤指令。出現(xiàn)提前旁路現(xiàn)象。（建議用戶不要同時起動大功率的電機，） d、起動時滿負載起動（起動時盡量減輕負載） 4、用戶在使用軟起動器時出現(xiàn)顯示屏無顯示或者是出現(xiàn)亂碼，軟起動器不工作。 故障原因可能是： a、軟起動器在使用過程中因外部元件所產(chǎn)生的震動使軟起動器內(nèi)部連線震松（打開軟起動器的面蓋將顯示屏連線重新插緊即可） b、軟起動器控制板故障（和廠家聯(lián)系更換控制板） 5、軟起動器在起動時報故障，軟起動器不工作，電機沒有反應。 故障原因分析： a、電機缺相（檢查電機和外圍電路） b、軟起動器內(nèi)主元件可控硅短路（檢查電機以及電網(wǎng)電

11、壓是否有異常。和廠家聯(lián)系更換可控硅） c、濾波板擊穿短路（更換濾波板即可 6、軟起動器在起動負載時，出現(xiàn)起動超時現(xiàn)象。軟起動器停止工作，電機自由停車。故障原因有： a、參數(shù)設置不合理（重新整定參數(shù)，起始電壓適當升高，時間適當加長） b、起動時滿負載起動，（起動時應盡量減輕負載） 7、在起動過程中，出現(xiàn)電流不穩(wěn)定，電流過大。原因可能有： a、電流表指示不準確或者與互感器不相匹配（更換新的電流表） b、電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，波動比較大，引起軟起動器誤動作（和廠家聯(lián)系更換控制板） c、軟起動器參數(shù)設置不合理。（重新整定參數(shù)） 8、軟起動器出現(xiàn)重復起動。故障原因有：在起動過程中外圍保護元件動作，接觸器不能吸合，導致軟起動器出現(xiàn)重復起動（檢查外圍元件和線路） 9、在起動時出現(xiàn)過熱故障燈亮,軟起動器停止工作： a、起動頻繁，導致溫度過高，引起軟起動器過熱保護動作。（軟起動器的起動次數(shù)要控制在每小時不超過6次，特別是重負載一定要注意） b、在起動過程中，保護元件動作，使接觸器不能旁路，軟起動器長時間工作，引起保護動作。（檢查外圍電路） c、負載過重起動時間過長引起過熱保護。（起動時，盡可能的減輕負載）