軟啟動器講課教案

1、軟啟動器講課教案1. 什么是軟啟動器?軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機控制裝置。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。軟起動器實際上是一個晶閘管交流調(diào)壓器。運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)閘管的導(dǎo)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(xiàn)不同的功能。軟起動器的輸出是一個平滑的升壓過程（且可具有限流功能），直到晶閘管全導(dǎo)通，電機在額定電壓下工作。2. 軟啟動器與變頻器有什么區(qū)別？軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器是用于需要調(diào)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(diào)壓器，用

2、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(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。3. 有的軟起動器為什么裝有旁路接觸器？大多數(shù)軟起動器在晶閘管兩側(cè)有旁路接觸器觸頭，其優(yōu)點是：（1）控制柜具有了兩種起動方式（直接起動、軟起動）。（2）軟起動結(jié)束，旁路接觸器閉合，使軟起動器退出運行，直至停車時，再次投入，這樣即延長了軟起動器的壽命，又使電網(wǎng)避免了諧波污染，還可減少軟起動器中的晶閘管發(fā)熱損耗。4. 軟起動器具有哪些保護(hù)功能？（1）過載保護(hù)功能：軟起動器引進(jìn)了電流控制環(huán)，因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設(shè)定和反時限控制模式，實現(xiàn)了過載保護(hù)功能，

3、使電機過載時，關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報警信號。（2）缺相保護(hù)功能：工作時，軟起動器隨時檢測三相線電流的變化，一旦發(fā)生斷流，即可作出缺相保護(hù)反應(yīng)。（3）過熱保護(hù)功能：通過軟起動器內(nèi)部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過允許值后自動關(guān)斷晶閘管，并發(fā)出報警信號。（4）其它功能：通過電子電路的組合，還可在系統(tǒng)中實現(xiàn)其它種種聯(lián)鎖保護(hù)。5. 什么是電動機的軟停車？  電機停機時，傳統(tǒng)的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應(yīng)用場合，不允許電機瞬間關(guān)機。例如：高層建筑、大樓的水泵系統(tǒng)，如果瞬間停機，會產(chǎn)生巨大的“水錘”效應(yīng)，使管道，甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應(yīng)，需要電機逐漸

4、停機，即軟停車，采用軟起動器能滿足這一要求。在泵站中，應(yīng)用軟停車技術(shù)可避免泵站的“拍門”損壞，減少維修費用和維修工作量。軟起動器中的軟停車功能是，晶閘管在得到停機指令后，從全導(dǎo)通逐漸地減小導(dǎo)通角，經(jīng)過一定時間過渡到全關(guān)閉的過程。停車的時間根據(jù)實際需要可在0 120s調(diào)整。6. 軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處在哪里？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。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是：（1）無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機起動電流從零線性上升至設(shè)

5、定值。（2）恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，確保電機平穩(wěn)起動。（3）根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。7. 軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處在哪里？ 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。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是：（1）無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機起動電流從零線性上升至設(shè)定值。（2）恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，確保電機平穩(wěn)起動

6、。（3）根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。8. 什么是電動機的軟起動？有哪幾種起動方式？運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(dǎo)通角，使電機輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)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。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(dǎo)通角，使之與時間成一定函數(shù)關(guān)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(yīng)用。（2）斜坡恒流軟起動。

7、這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式，尤其適用于風(fēng)機、泵類負(fù)載的起動。（3）階躍起動。開機，即以最短時間，使起動電流迅速達(dá)到設(shè)定值，即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值，可以達(dá)到快速起動效果。（4）脈沖沖擊起動。在起動開始階段，讓晶閘管在極短時間內(nèi)，以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，連入恒流起動。該起動方法，在一般負(fù)載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起

8、動場合。9.工作原理電機啟動器決定使用軟啟動器。軟啟動器的基本原理如圖1所示，通過控制可控硅的導(dǎo)通角來控制輸出電壓。圖1 軟啟動器的基本原理因此，軟啟動器從本質(zhì)上是一種能夠自動控制的降壓啟動器，由于能夠任意調(diào)節(jié)輸出電壓，作電流閉環(huán)控制，因而比傳統(tǒng)的降壓啟動方式（如串電阻啟動，自耦變壓器啟動等）有更多優(yōu)點。例如滿載啟動風(fēng)機水泵等變轉(zhuǎn)矩負(fù)載、實現(xiàn)電機軟停止、應(yīng)用于水泵能完全消除水錘效應(yīng)等。目前，國內(nèi)外的電機軟啟動器控制系統(tǒng)一般都采用1臺軟啟動器配1臺電機的控制方案，為了節(jié)省投資，經(jīng)過多方論證，并且與上海津信變頻器有限公司的技術(shù)專家一起進(jìn)行了模擬試驗，最終決定采用1臺軟啟動器帶多臺電機的方案。同時，

9、也為了最大限度地保障設(shè)備無故障連續(xù)運行，對原自耦啟動柜進(jìn)行了改造，保留原來自耦啟動的全部功能，并且利用原自耦柜中的運行接觸器，作為軟啟動器的旁路接觸器，在軟啟動器啟動完畢后將其旁路，以便軟啟動器可以繼續(xù)控制其他的電機。軟停止控制策略則正好相反，首先要將原自耦柜中的運行接觸器斷開，電機切換到由軟啟動器控制，然后啟動軟啟動器的軟停止功能，逐漸減小輸出電壓，將電機慢慢停下來，最后軟啟動器退出，等待接受下一個啟動或停止操作。10.軟起動器使用時應(yīng)注意的問題 10.1有的軟起動器具有多種內(nèi)置的保護(hù)功能，如失速及堵轉(zhuǎn)測試、相間平衡、欠載保護(hù)、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)等，對電機而言起到了進(jìn)一步的保護(hù)作用。使用時應(yīng)

10、根據(jù)具體情況來選擇保護(hù)功能。 10.2支路保護(hù)由于軟起動器本身沒有短路保護(hù)，為保護(hù)其中的晶閘管，應(yīng)該采用快速熔斷器（自動空氣開關(guān)的開斷時間較長，為0.1秒，不能有效地保護(hù)晶閘管）。設(shè)計時可依據(jù)廠家提供的產(chǎn)品樣本，根據(jù)軟起動器的額定電流選擇相應(yīng)的快熔斷器。 10.3當(dāng)軟起動器使電機制動停機時，只是晶閘管不導(dǎo)通，在電機與電源之間并沒有形成電氣隔離。如果此時檢修軟起動器之后的線路、電機，那是不安全的。所以在電機一次控制回路中應(yīng)在軟起動器之前增加斷路器。 10.4由于信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代的電子設(shè)備日益增多，它們對電網(wǎng)的質(zhì)量有較高的要求。而由于軟起動器采用了可控硅等非線性器件，所以當(dāng)軟起動器功

11、率較大或者臺數(shù)較多時，產(chǎn)生的高次諧波將對電網(wǎng)造成不良的影響并對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備產(chǎn)生干撓。此時可裝設(shè)旁通接觸器。在軟起動器使電機平穩(wěn)起動至正常轉(zhuǎn)速后，接觸器KM閉合，把軟起動器短接。 即在起動完成之后，大功率晶閘管處于不導(dǎo)通狀態(tài)，減少高次諧波對電網(wǎng)及電子設(shè)備的干撓。 10.5軟起動器在通過電流時將會產(chǎn)生熱耗散，安裝時應(yīng)注意在其上、下方留出一定空間，以使空氣能流過其功率模塊。當(dāng)軟起動器額定電流較大時，要采用風(fēng)機降溫。風(fēng)機的電源可取自電機控制系統(tǒng)的二次回路。 結(jié)語 總之，軟起動器是一種新型的、性能優(yōu)良的起動裝置，是交流異步電機起動器的首選產(chǎn)品。偉肯公司生產(chǎn) QJR7系列礦用隔爆兼本質(zhì)安全型真空交流

12、軟起動器1. 構(gòu)成及作用：（參照安裝工藝）1.1隔爆外殼 ： 隔爆1.2芯架 ： 安裝各種組件1.3可控硅組件： 主控元器件1.4真空接觸器： 旁路1.5阻容吸收 ： 消除干擾1.6電流互感器： 檢測電流1.7控制盒 ： 安裝主控板等元器件1.8主控板 ： 控制中心1.9本安電源： 為本安控制回路提供電源1.10航空插座： 組件與端子連線1.11繼電器板： 轉(zhuǎn)換與控制1.12主回路線、控制回路線1.13隔離開關(guān)： 電源1.14穿腔端子及接線端子1.15中文顯示板：顯示數(shù)據(jù)、報警、參數(shù)1.16微動開關(guān)： 輸入數(shù)據(jù)1.17按鈕開關(guān)： 起動、停止、復(fù)位1.18交流接觸器：漏電閉鎖1.19變壓器： 提

13、供控制電源2. 技術(shù)特性：產(chǎn)品型號Q J R 7 400 / 1140 (660) 額定電壓額定電流登記順序號軟起動器隔爆兼本質(zhì)安全型帶電子保護(hù)裝置的起動設(shè)備2.1額定電壓：660V/1140VAC；2.2額定電流：85、110、140、205、250、315、350、400A；2.3在額定電壓1140V·COS=0.75時所控制電動機最大功率：560KW；2.4本安回路最高開路電壓：12V;2.5本安回路最高開路電流：1.3A;2.6軟起動時最大電流過載倍數(shù)：8倍以下可調(diào)；2.7起動時間：1150s可調(diào)；2.8起動加速度：0.1m/s² a 0.3m/s²；2.

14、9防爆型式：礦用隔爆兼本質(zhì)安全型 ExdibI；2.10工作制：8小時工作制或斷續(xù)周期工作制；2.11操作頻率：12次/小時，通電持續(xù)率40%；2.12冷卻方式：自然冷卻；2.13突跳啟動脈沖時間：010s；2.14突跳啟動脈沖電流：100-800%；2.15電流限制：18Ie；2.16啟動電壓：0100%Ue；2.17通訊方式：RS485串行通訊；2.18可做頻繁或不頻繁啟動，建議啟動次數(shù)8次/小時；3. 產(chǎn)品特點：3.1全數(shù)字智能化控制 控制方法先進(jìn)完美 電壓斜坡 電流閉環(huán) 轉(zhuǎn)矩閉環(huán) 功率閉環(huán) 節(jié)能控制 附加動力制動控制 CYCLO周波控制等等 自由停車 軟停車 軟制動3.2保護(hù)功能完備科

15、學(xué) 多條電子過載曲線、過/欠電流、電流不平衡、接地保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、相序保護(hù)、電機過載保護(hù)、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、啟動超時、旁路接觸器故障保護(hù)、電源頻率、電源線路、可控硅保護(hù)、電機連接、通訊接口故障等等3.3測量監(jiān)視精確周詳 電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、電度、接地電阻顯示等3.4通訊總線標(biāo)準(zhǔn) RS485Modbus總線內(nèi)置，其他通信總線可選3.5多功能 還可應(yīng)用為：相位控制器、電流跟隨器、星/角啟動控制器； 采用美國BENSHAW公司生產(chǎn)的全套產(chǎn)品，微處理器、檢測模塊、保護(hù)模塊、控制模塊，具有技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、抗干擾力強、運行可靠等特點3.6人機界面 面板參數(shù)

16、調(diào)節(jié)（菜單、上升、下降、確定）、液晶（LED）顯示器參數(shù)顯示、啟動運行狀態(tài)顯示、遠(yuǎn)程控制端口3，7多種控制方式 本地控制、遠(yuǎn)程控制、兩地控制、程序控制（PLC或計算機控制）、主從控制（聯(lián)控）3.8其他特性 脫口故障記錄（最近9次）、重啟延時、自動復(fù)位、故障報警功能、啟動次數(shù)、功能鎖定/密碼設(shè)定、存儲/參數(shù)、參數(shù)工廠復(fù)位功能、數(shù)字式和可調(diào)整范圍的模擬量輸入、數(shù)字式和可調(diào)整范圍的模擬量輸出、可編程的數(shù)字量輸入、可編程的繼電器輸出、標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通訊協(xié)議（RS485）、可調(diào)節(jié)的故障動作時間、控制器高可靠的防潮防震處理4. 使用注意事項4.1軟起動器出廠時已設(shè)置好全部參數(shù)，出廠電源為1140V，除

17、以下參數(shù)需根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整外，無須改動其他設(shè)置。4.2軟起動器到達(dá)現(xiàn)場后首先進(jìn)行全面檢查，主要是外觀檢查，看在運輸過程中有無損壞特別是接線有無松動。5. 主電纜接線5.1電源進(jìn)線接L1、L2、L3接線柱。5.2接電機線為D1、D2、D3接線柱。6. 控制方式6.1本地控制，不用外接線路，設(shè)置好拔碼后按外門上的啟動按鈕媽可以啟動。6.2遠(yuǎn)程控制，利用遠(yuǎn)程按鈕進(jìn)行對設(shè)備的啟動和停止，將拔碼設(shè)置為遠(yuǎn)程控制后，在接線腔里的端子1和2上接停止按鈕（常閉），2和3上接入啟動按鈕（常開），通電后就可以在遠(yuǎn)程啟動和停止設(shè)備了。在進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時，本設(shè)備上的停止按鈕可以對設(shè)備進(jìn)行停止，但是不能啟動設(shè)備。6.3兩地控制

18、：對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程和就地兩種操作有效，如果拔碼設(shè)置為兩地控制，外部的停止按鈕必需接上，否則設(shè)備將不能被啟動。在這種操作模式下，即在遠(yuǎn)程和設(shè)備上都可以對設(shè)備進(jìn)行啟動和停止操作。遠(yuǎn)程按鈕的接線同上。6.4 PLC或主從控制，如果多臺設(shè)備通過總控來進(jìn)行控制啟動和停止，請將拔碼設(shè)置到相應(yīng)位置，如果利用PLC進(jìn)行控制，則將控制啟動和停止的開關(guān)接到接線腔端子的4和5上。PLC就可以通過2線制來控制設(shè)備的啟動和停止。如果設(shè)備通過主從進(jìn)行控制，則將主操作設(shè)備作為主控設(shè)備，另一臺或幾臺作為從控設(shè)備。將主控設(shè)備接線腔端子14和15接到從設(shè)備4和5上，將所有設(shè)備的16相連后接入6號，17相連后接入7號，即只要主控機啟

19、動，其它所有的從機都將一起啟動，只要有一臺設(shè)備出現(xiàn)故障，所有的設(shè)備都將停機。6.5以上方式都有直接啟動和軟啟動的組合，具體方式根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。6.6低速啟動，只有在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試并且沒有負(fù)載時使用。直接按門板上的低速按鈕，電機將會低速運轉(zhuǎn)。運行電流按照P28設(shè)定的值限流運行。運行時間受P29控制，超過低速設(shè)定進(jìn)行時間將會出現(xiàn)低速運行超時的報警并自動停止運行。如需再說運行，再次點動后重新運行。6.7 如果在控制或運行過程中出現(xiàn)報警停機，請按門板上的復(fù)位按鈕復(fù)位，否則有些不能自動復(fù)位的故障出現(xiàn)時設(shè)備將不能再次運行。7. 參數(shù)設(shè)定7.1電機電流設(shè)定 根據(jù)電機名牌上的額定電流P1值，設(shè)置是一定要在

20、表1所示范圍內(nèi)，嚴(yán)禁超出范圍設(shè)定。7.2電機起動時間設(shè)定電機初始電流P6出廠設(shè)置為200%，請根據(jù)現(xiàn)場負(fù)載大小相應(yīng)調(diào)整參數(shù)值。7.3電機最大電流設(shè)定 電機最大電流P7出廠設(shè)置為600%，請根據(jù)現(xiàn)場負(fù)載大小相應(yīng)調(diào)整參數(shù)值。8.故障與報警故障代碼 表3代碼故障內(nèi)容解決方法F01在設(shè)定時間內(nèi)沒有達(dá)全速檢查電動機是否卡住或過載情報；檢查是否比UTS設(shè)定時間短F02電動機熱過載脫扣檢查電動機有無機械故障，卡住或熱過載情況：查看電動機熱過載參數(shù)設(shè)置（QST03，P3）和PEN12-16，P35-38和電動機服務(wù)因數(shù)設(shè)置（QST02，P2）；查看電動機FLA（QST01，P1），CT比例（FUN03，P68

21、）和負(fù)載開關(guān)設(shè)置是否正確。F04系統(tǒng)電源不是單相檢查輸入電源相序F10相序錯誤不是ABC檢查輸入電源相序；檢查輸入相位檢測參數(shù)（FUN04，P67）F11相序錯誤不是CBA檢查輸入電源相序；檢查輸入相位檢測參數(shù)（FUN04，P67）F12電源頻率太低檢查輸入電源頻率；如果是由發(fā)電機供電，檢查其速度控制器；檢查輸入電源是否供電，檢查其速度控制器；檢查輸入電源是否有熔斷器熔斷或接線松開F13電源頻率太高檢查輸入電源頻率；如果是由發(fā)電機供電，檢查其速度控制器。F14輸入電源不是單相查看輸入電源是否單相；查看單相電源是否聯(lián)系L1，L2端，接線是否正確；查看SCR的門極是否與MX控制板正確相聯(lián)。F15輸入電源不是三相檢查電壓反饋測量電路F21L1-L2欠電壓檢查實際輸入電壓是否正確；查看額定電壓參數(shù)（FUN05，P66）是否正確；檢查輸入電源的熔斷器和接線F22L2-L3欠電壓F23L3-L1欠電壓F24L1-L2過電壓報警代碼表4代碼報警內(nèi)容解決方法A02電機過載參考F02A10相序不是ABC參考F10A11相序不是BAC參考F11A12頻率過低參考F12A13頻率過高參考