智能化電器及應用 課件 3.認識軟啟動器

一、軟起動器的工作原理二、軟起動器的功能三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點四、基本電路方案五、典型軟起動器控制線路分析主要內(nèi)容2024/4/12機械特性曲線異步電動機的機械特性參數(shù)表達式2024/4/12一、軟起動器的工作原理1、交流電機的起動特性機械特性的物理表達式：

——轉(zhuǎn)子電流的折算值機械特性（1）機械特性2024/4/12（2）起動轉(zhuǎn)矩異步電動機接到電源開始起動時的電磁轉(zhuǎn)矩（s=1，n=0）起動轉(zhuǎn)矩僅和電動機本身參數(shù)和電源有關(guān)，是在一定條件下電動機本身的一個參數(shù)，和電機所帶負載無關(guān)。結(jié)論：當其它參數(shù)一定時1、起動轉(zhuǎn)矩與定子電壓平方成正比；2、頻率越高，起動轉(zhuǎn)矩越??；漏抗越大，起動轉(zhuǎn)矩越??；1、交流電機起動特性一、軟起動器的工作原理2024/4/12（3）起動電流1、交流電機起動特性一、軟起動器的工作原理結(jié)論：2024/4/12一、軟起動器的工作原理2、軟起動器基本原理軟起動器也采用降壓起動方式，采用無級降壓起動，內(nèi)置調(diào)壓裝置，在規(guī)定的時間內(nèi)，將電動機的啟動電壓由零慢慢地提升到額定電壓。晶閘管調(diào)壓電路：通過改變晶閘管的導通角來達到改變電動機兩端電壓（改變定子電壓）的目的?！氨蹖Α?024/4/12一、軟起動器的工作原理2、軟起動器基本原理軟起動器本質(zhì)：降壓起動器！基本原理：利用晶閘管可控導通特性，通過降低電動機端的起動電壓（定子電壓），以減小起動電流和機械沖擊，并實現(xiàn)對電動機的平滑起動。注意：軟起動器沒有改變輸出電壓的頻率，因此在降壓起動的同時，一定會降低起動轉(zhuǎn)矩。“削波”降壓圖2024/4/12二、軟起動器的功能軟起動器收到外部的啟動、停車指令后，按照預先設(shè)定的啟動和停車方式對電動機進行控制。1、控制功能（1）啟動控制方式常用軟起動器的啟動方式有斜坡軟啟動、階躍啟動、脈沖沖擊啟動、全壓啟動等。2024/4/12二、軟起動器的功能（1）啟動控制方式在電動機起動的初始階段將起動電壓逐漸增大，當電壓達到預先設(shè)定的值后保持恒定，電動機在全壓狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。電機平滑起動，能大幅降低機械沖擊，適用于風機、水泵類大慣性負載。二、軟起動器的功能（1）啟動控制方式以極短時間將啟動電流迅速達到Imax的啟動方式，通過調(diào)節(jié)斜率，實現(xiàn)快速起動電動機。典型過程：起動開始后，軟起輸出電流由0至Imax，然后保持該值，電動機加速直至達到額定轉(zhuǎn)速，起動結(jié)束。電機電流也降到負載電流ILO。此時，軟起輸出電壓迅速上升到額定電壓Ue。適用于恒轉(zhuǎn)矩負載。二、軟起動器的功能（1）啟動控制方式在啟動初期，讓晶閘管在很短時間內(nèi)以較大的電流導通一段時間后再回落，然后按照原來的設(shè)定值呈線性上升，并達到恒流恒速狀態(tài)。電壓斜坡+突跳方式適用于重載并需克服較大靜摩擦（靜摩擦轉(zhuǎn)矩）的起動場合。2024/4/12二、軟起動器的功能（1）啟動控制方式這種方式下軟啟動裝置相當于一個固態(tài)接觸器！電機承受全部的電流沖擊和轉(zhuǎn)矩沖擊，一般晶閘管全開時間要控制在0.25s以內(nèi)。2024/4/12二、軟起動器的功能（2）停車控制方式軟起動器可根據(jù)設(shè)備的特點選擇不同的停車模式，設(shè)置不同的參數(shù)，對電動機進行停機控制。通常軟起動器的停車方式主要有自由停車、軟停車和制動停車等。軟起動器對電動機不施加任何控制，電動機依慣性自由停機。2024/4/12二、軟起動器的功能（2）停車控制方式通過調(diào)節(jié)晶閘管的導通和截止時間逐漸降低電動機的工作電壓，使電動機的轉(zhuǎn)速逐漸下降，直至停機，避免了自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。2024/4/12二、軟起動器的功能（2）停車控制方式指在電動機停機時產(chǎn)生一個制動轉(zhuǎn)矩，控制電動機快速減速并停機，縮短了自由停車時產(chǎn)生的慣性。2024/4/12二、軟起動器的功能（2）停車控制方式2024/4/12二、軟起動器的功能2、保護功能（1）過熱保護針對晶閘管的過熱保護--------傳感器裝在散熱器上針對電動機的過熱保護--------傳感器（PTC熱電阻）通常裝在電機繞組內(nèi)部、計算機綜合保護（電子保護）為了良好散熱，在軟起動器中設(shè)有散熱風扇。2024/4/12二、軟起動器的功能2、保護功能（2）斷相保護當電動機供電電源的某一相較低或斷相時，會使三相電流不平衡，當不平衡的電流達到軟起動器預設(shè)的脫扣級別，且超過脫扣設(shè)定的延時后，電動機停止運轉(zhuǎn)，實施斷相保護。分類電壓型電流型結(jié)構(gòu)簡單，但在檢測點和負載間產(chǎn)生斷相時無法檢出實現(xiàn)斷相完全保護無盲區(qū)，但是電機空載或帶載率較低有可能誤動作采用帶斷相保護的熱繼電器2024/4/12二、軟起動器的功能2、保護功能（4）欠載保護（欠電流保護）當負載電流小到某一閾值以下，大多為該設(shè)備出現(xiàn)問題，欠載保護即為此設(shè)置。軟起動器通過檢測輸出電流，當輸出電流減小到設(shè)定值以下時保護動作（一般可設(shè)置為報警但不停機）。（3）過載保護針對電動機的具有反時限保護特性的過電流保護---------安秒特性曲線！軟起動器采用電子式的熱保護器來實現(xiàn)過載保護。反時限特性和電動機的發(fā)熱和冷卻特性吻合，從而比較準確計算保護動作的時間2024/4/12二、軟起動器的功能3、顯示及按鍵設(shè)置功能通過軟起動器的操作面板實現(xiàn)（1）液晶顯示屏是人機對話的界面，通過與操作按鍵進行配合，實現(xiàn)對軟起動器的功能設(shè)置，以及通過液晶顯示屏查看電氣參數(shù)、負載狀況及運行時間等信息。（2）LED指示燈則可幫助用戶查看軟起動器的當前工作狀態(tài)。（3）人機對話的界面，通過與操作按鍵進行配合，實現(xiàn)對軟起動器的功能設(shè)置。4、通信功能三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)2024/4/12三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)（1）主線路接線端子電源側(cè)的主線路接線端子主要用于連接三相供電電源。

負載側(cè)的主線路接線端子主要用于連接電動機。2024/4/12三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)（2）控制接線端子用于連接軟起動器控制信號的輸入和輸出的部件①軟起根據(jù)輸入的控制信號和預先設(shè)置的參數(shù)值，啟動負載設(shè)備工作。②當負載設(shè)備啟動完成后，由啟動完成輸出端子和旁路控制端子輸出信號，啟動旁路接觸器工作，為電動機正常運行提供額定電壓；2024/4/12三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)1）起動和停車某軟起動器基本接線圖輸入信號的形式：電平信號、脈沖信號。常用數(shù)字量輸入信號：起動、停車、點動、急停（外部保護）、復位、外部連鎖等（5）控制接線端子2024/4/12三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)（5）控制接線端子2）軟停車和制動停車三種做法無制動功能，一位端子有制動功能，兩位端子不用端子，用參數(shù)“停車方式”2024/4/12三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)（5）控制接線端子3）點動2024/4/12三、軟起動器的結(jié)構(gòu)特點1、外部結(jié)構(gòu)（5）控制接線端子5）急停（瞬停、外部故障）雷諾兒JJR1000軟啟動器典型接線（部分）當電動機過載時，熱繼電器KH動作，常閉觸點斷開，軟起動器的瞬停輸入端子7和公共端10斷開，軟起動器內(nèi)部旁路繼電器觸點斷開，旁路接觸器失電；同時，經(jīng)軟起動器內(nèi)部電路，晶閘管控制電路失去觸發(fā)信號而關(guān)閉，電動機失去電源自由停機。2024/4/12四、基本電路方案1、最小系統(tǒng)軟起動器最簡單應用電路注意點：（1）旁路接觸器不是必須的（一些國內(nèi)外品牌的軟起允許不用）（2）斷路器在此必不可少！

QF作用：接通分斷電路、提供短路保護。

（3）FR不是必須（除非是部分無過載保護能力的經(jīng)濟型軟起動器）2024/4/12四、基本電路方案2、帶旁路接觸器方案帶有旁路接觸器軟起電路是工業(yè)應用主流?。ɑ騼?nèi)置旁路接觸器）減小晶閘管熱耗散功率，延長軟起壽命防止雷電等浪涌對晶閘管損壞！2024/4/12四、基本電路方案3、負荷開關(guān)─熔斷器電路方案負荷開關(guān)（刀開關(guān)）目的：

方便檢修，在檢修時負荷開關(guān)提供一個明顯的間斷點，對檢修安全有利。設(shè)置熔斷器目的：當短路時，對晶閘管提供保護！2024/4/12四、基本電路方案4、接觸器─熔斷器電路方案推薦方案F+C電路2024/4/12四、基本電路方案5、斷路器─接觸器電路方案多數(shù)國產(chǎn)軟起動器的首選方案6、斷路器─熔斷器電路方案2024/4/12五、典型軟起動