软启动是相对于硬启动的概念,在工程中最常用的就是三相异步电机,在民用和工业工程电动设备中,由于其电机启动特性,这些电动机直接连接供电系统(硬启动),会导致较大的冲击电流和峰值转矩,不利于机械装置的良好运转。软启动则是平滑的启动运行,电压由零慢慢提升到额定电压,使电机启动的全过程都不存在冲击转矩。
异步电机启动性能主要有两个指标,启动电流倍数和启动转矩倍数,软启动器是就是在启动时通过改变加在电机上的电源电压,以减小启动电流、启动转矩。电动机传统启动方式有自耦减压、Y/△减压等方式,其共同特点是控制线路简单,启动转矩不可调并有二次冲击电流,对负载有冲击转矩。软启动可以有效地降低电动机的启动电流,其启动电流仅为标准电机硬启动电流的50%,是高效电动机硬启动电流的20%。软启动的限流特性可有效限制浪涌电流,避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击,有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作;对频繁启停的电动机,可有效控制电动机的温升,大大延长电动机的寿命。
晶闸管软启动原理:在三相电源与电机间串入三相联晶闸管,利用晶闸管移相控制原理(见图2),改变晶闸管的触发角,启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升,就可调节晶闸管调压电路的输出电压,电机转速逐渐增大,直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程;软起动器的输出是一个平滑的升压过程(且可具有限流功能),直到晶闸管全导通,电机在额定电压下工作;此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染,延长晶闸管寿命),电机进入稳态运行状态;停车时先切断旁路接触器,然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小,使三相供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,停车过程完成。
软启动通常利用其特性,采用如下四种起停方式:
1.电压斜坡软启动:启动电机时,软启动器的电压快速升至U1,然后在设定时间t内逐渐上升,电机随着电压上升不断加速,达到额定电压和额定转速时,启动过程完成。
2.限流启动:启动电机时,软启动器的输出电压迅速增加,直到输出电流达到限定值,保持输出电流不大于该值,电压逐步升高,使电动机加速,当达到额定电压、额定转速时,输出电流迅速下降至额定电流,启动过程完成。该方式用于某些需快速启动的负载电机。
3.斜坡限流启动:启动电机时,输出电压在设定时间内平稳上升,同时输出电流以一定的速率增加,当启动电流增至限定值Im时,保持电流恒定,直至启动完成。该方式适用于泵类及风机类负载电机。
4.软停车:在该方式下停止电机时,电机的输出电压由额定电压在设定的软停时间内逐步降低至零,停车过程完成;常用于水泵负载,它成功地解决了传统停车过程中的“水锤”现象(即瞬间停机引起流体原来状态的剧烈变化,造成流体对管道的冲击)。
|