電機(jī)軟啟動(dòng)器是一種用于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的設(shè)備,它主要通過(guò)改變加在電機(jī)定子繞組上的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng),以下是其常見(jiàn)的幾種工作原理:
晶閘管調(diào)壓原理
軟啟動(dòng)器內(nèi)部通常由三組反并聯(lián)的晶閘管組成,分別對(duì)應(yīng)電機(jī)的三相電源。晶閘管是一種半導(dǎo)體器件,具有可控導(dǎo)電性。在電機(jī)啟動(dòng)時(shí),軟啟動(dòng)器通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角,來(lái)改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間,從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)定子繞組上的電壓。
啟動(dòng)初期,觸發(fā)角較大,晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較短,電機(jī)端電壓較低,此時(shí)電機(jī)以較低的轉(zhuǎn)矩開(kāi)始啟動(dòng),避免了過(guò)大的啟動(dòng)電流和機(jī)械沖擊。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升,逐漸減小觸發(fā)角,使晶閘管導(dǎo)通時(shí)間逐漸增加,電機(jī)端電壓逐漸升高,直到電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,此時(shí)晶閘管完全導(dǎo)通,電機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。
電子式軟啟動(dòng)原理
電子式軟啟動(dòng)器采用電子電路來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。它通常包含一個(gè)微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù),如電流、電壓、轉(zhuǎn)速等。
根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動(dòng)曲線和控制算法,微處理器或 DSP 會(huì)輸出相應(yīng)的控制信號(hào),通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制晶閘管或其他功率半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)電壓和電流的控制。這種控制方式可以根據(jù)不同的負(fù)載特性和啟動(dòng)要求,靈活地調(diào)整啟動(dòng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)更加平滑、的軟啟動(dòng)過(guò)程。
磁控式軟啟動(dòng)原理
磁控式軟啟動(dòng)器利用磁放大器的原理來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的啟動(dòng)電壓。磁放大器由鐵芯、繞組和控制電路組成。在啟動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)控制磁放大器的直流控制電流,來(lái)改變鐵芯的磁導(dǎo)率,從而改變磁放大器的交流阻抗。
當(dāng)磁放大器的交流阻抗發(fā)生變化時(shí),加在電機(jī)定子繞組上的電壓也會(huì)相應(yīng)改變。啟動(dòng)初期,磁放大器的交流阻抗較大,電機(jī)端電壓較低,隨著啟動(dòng)過(guò)程的進(jìn)行,逐漸減小磁放大器的直流控制電流,使其交流阻抗逐漸減小,電機(jī)端電壓逐漸升高,終實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。
液阻式軟啟動(dòng)原理
液阻式軟啟動(dòng)器是在電機(jī)的定子回路中串入液體電阻,通過(guò)改變液體電阻的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。液體電阻通常由電解液和電極組成,電解液的導(dǎo)電性能可以通過(guò)改變其濃度或溫度來(lái)調(diào)節(jié)。
在啟動(dòng)時(shí),液體電阻處于大值,此時(shí)電機(jī)的啟動(dòng)電流較小,隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的升高,逐漸降低液體電阻的阻值,使電機(jī)端電壓逐漸升高,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后,液阻式軟啟動(dòng)器會(huì)將液體電阻短接,使電機(jī)直接接入電網(wǎng)運(yùn)行。
電機(jī)軟啟動(dòng)器的這些工作原理,都旨在實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流和機(jī)械沖擊,保護(hù)電機(jī)和其他設(shè)備,同時(shí)也有助于提高能源利用效率,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
軟起動(dòng)器(軟啟動(dòng)器)是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置,國(guó)外稱為SoftStarter。軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器,將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動(dòng)機(jī)逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上,實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流,避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。
待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí),啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束,軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管,為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓,以降低晶閘管的熱損耗,延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能,軟停車與軟啟動(dòng)過(guò)程相反,電壓逐漸降低,轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零,避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。
電機(jī)軟啟動(dòng)器工作原理:在三相電源與電機(jī)間串入三相反并聯(lián)晶閘管(可控硅整流器),利用晶閘管移相控制原理,啟動(dòng)時(shí)電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升,電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大,直至達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動(dòng)過(guò)程,此時(shí)旁路接觸器接通(避免電機(jī)在運(yùn)行中對(duì)電網(wǎng)形成諧波污染,延長(zhǎng)晶閘管壽命),電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài),停車時(shí)先切斷旁路接觸器,然后由軟啟動(dòng)器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小,使三相供電電壓逐漸減小,電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零,停車過(guò)程完成。啟動(dòng)時(shí),使晶閘管的導(dǎo)通角從0開(kāi)始,逐漸前移,電機(jī)的端電壓從零開(kāi)始,按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸
上升,直到達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而是電動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng),再使電機(jī)全電壓運(yùn)行。從工作原理上看,軟啟動(dòng)器實(shí)際上是一一個(gè)調(diào) 壓器,輸出只改變電壓,并沒(méi)有改變頻率。這一點(diǎn)與變頻器不同。
電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式如: Y-A起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等,皆屬于有級(jí)減壓起動(dòng),其缺點(diǎn)是在起動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)二次沖擊電流。而軟啟動(dòng)器則避免了這些缺點(diǎn),故近年來(lái)使用比較廣泛。
軟起動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有:
1)、起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流,通過(guò)逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角,使起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值;
2)、屬恒流起動(dòng),軟起動(dòng)器可引入電流閉環(huán)控制,使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中保持恒流,確保電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)起動(dòng);
3)、可根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇,能自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至佳的起動(dòng)電流。
4)、可以頻繁的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),軟啟動(dòng)允許10次/小時(shí),而不致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。