工業生產應用中的軟啟動控制器-雷神電氣

摘要:雷神電氣致力于提供一系列質量保證的重型電阻軟啟動器。該起動器廣泛安裝在感應電動機的轉子電路中,以控制轉矩和起動電流。...

工業應用中的軟啟動控制器

襄陽雷神電氣提供配電,能源管理和控制系統以及電能質量產品和解決方案,以適合全國的各個需要我們的領域。致力于提供一系列質量保證的重型電阻軟啟動器。該起動器廣泛安裝在感應電動機的轉子電路中,以控制轉矩和起動電流。該起動器由我們的精明技術專家精確制造,可以在低電源下運行。襄陽雷神電氣提供各種優質的轉子起動器。是用于滑移感應電動機的速度控制并節省功率的電阻箱。具有高啟動轉矩的感應電動機通過使用SZ系列在轉子電路中需要電阻,我們可以在電路中添加電阻&增加打滑力矩,使電動機啟動,我們將減少承包商的GRS阻力,并在全速時降低所有阻力。我們正在批量提供SZ系列水阻柜。

軟啟動控制器簡介

與負載直接連接的感應電動機在全速時會吸收恒定的勵磁電流。在小于滿負載的任何情況下,感應電動機的功率因數都小于其額定功率因數,因為隨著負載的減小,轉矩產生電流會減小,但勵磁電流不會改變。負載越輕,功率因數越差。

從標準范圍中選擇的電動機幾乎總是選擇額定功率超過MAX負載需求的電動機,因此,在任何安裝中,電動機都很少會在其全額定負載下運行。因此,即使在MAX負載需求下,它們也永遠無法達到額定功率因數。而且,如果負載是可變的。
能源浪費更加嚴重工業用戶的電能供應關稅幾乎總是受到重罰,即:高單位成本-低功率因數消耗。此外,如果需求超過MAX限制,則收取的費用會增加。
注:帶有永久耦合負載的交流感應電動機在無軟啟動器的情況下運行時會吸收較高的啟動電流。通常,它是額定滿載電流的7倍以上。“降低的啟動電壓減少了需求”。軟啟動器利用了這一原理。
當電動機在線啟動時,由高啟動電流傳遞到轉子或聯軸器或任何中間齒輪和驅動負載的機械沖擊極為嚴重。即使是星形啟動器或自動變壓器啟動器之類的降壓啟動設備,由于電流峰值很大,在中間切換時會引起嚴重的瞬態轉矩,因此仍然會施加沖擊負載。
這種反復沖擊的結果是減少了電動機的壽命并增加了維護成本。
軟起動控制器構造
磁通補償磁放大器(FCMA)軟起動器主要由與電機繞組串聯的主要電感性阻抗組成,以控制通過分壓器的電機電流。
最終,當電動機達到全速并且電動機端子電壓達到大約90-96%時,短路裝置會將Mag Amps從電動機電路中切斷,并且電動機在正常工作條件下運行。
在結構上,磁通補償磁放大器是一種非常堅固的設備,包括磁芯和尺寸合適的電源繞組。應該強調的是,系統上沒有外部控制環路,阻抗變化是通過適當的繞組設計和幾何形狀實現的系統的自然特性。
工作準則
常規上,磁放大器與可飽和鐵心電抗器等效,可飽和鐵心電抗器以加性模式疊加磁通量的原理工作,從而使磁芯飽和并改變阻抗。由于需要直流勵磁,這些在交流電路中的使用受到限制&由于鐵芯飽和而在電流波形中產生很大比例的諧波。
磁通補償磁放大器(FCMA)是可飽和堆芯電抗器的對立面。FCMA遵循磁通反向原理而不是磁通增加原理,因此始終在磁路的線性非飽和區域中運行。相對的磁鏈被施加在同一磁路上,從而減小了總磁通,從而減小了阻抗。
該系統設計為在啟動區域的電動機繞組中提供預定的恒定電流。主磁通量是由電動機繞組中的電流產生的,而相反的磁通量是隨著電動機速度的增加而由電動機的反電動勢產生的。因此,凈磁通量減小,從而使電動機電壓從50%到96%逐漸降低,同時將電流保持在預定極限之內,從而實現平穩啟動。實際上,減小的啟動電流允許對保護繼電器進行更緊密的校準。
所述FCMA軟起動器通過飽和磁放大器,用于控制加速期間的電機電流,因此電機的轉矩的磁通補償非唯一的系統實現這一點。
軟起動控制器的主要功能
這些是軟啟動器的主要功能和優點:

  1. 較快的投資回收期
  2. 避免流體錘
  3. 易于安裝
  4. 內置保護
  5. 專為極端工作條件而設計
  6. 可編程電流和轉矩極限
  7. 可編程的加速和減速斜坡
  8. 兩個設定點電流極限
  9. 瞬時保護
軟啟動順序
軟啟動器通常在三個不同的階段運行:

  • 坡道
  • 停留期
  • 能源優化
匝道階段
A.對于開環配置
從發出啟動命令的那一刻起,系統首先施加一個固定的延遲(3到300/500 ms)以進行自我監控,然后使電壓施加到電動機端子上,以實現分離轉矩。
這是下圖中的基座電壓。然后,該電壓線性上升,使電機端子電壓從基座上升到MAX電壓的步幅較小。在斜坡周期結束時,電動機端子電壓等于輸入電源電壓。作為標準,基座電壓為電源電壓的40%。但是,可以對其進行更改以適合所需的應用程序。
在開環配置中,從靜止位置加速的任何電動機汲取的電流取決于所選的斜坡。斜坡時間越短,峰值啟動電流越大。為什么選擇一個斜坡時間而不是另一個?對于每個電動機和驅動的負載系統,都有一個自然的斜坡,在該斜坡處,負載和電動機的加速度與軟起動器的輸出電壓的增加速率匹配。選擇較短的時間將提高加速度和汲取的啟動電流。較長的時間會延長負載達到全速之前的時間,并會降低啟動電流。
這可能是一個優點,這取決于特定的應用,并且可能取決于與相關過程設備匹配的便利條件。
B.閉環配置
軟啟動器的這種配置用于從動負載具有特別大的慣性的應用中,否則很難啟動。例如,在攪拌應用中,過程開始時介質是粘稠的。
即使選擇較長的斜坡時間,此類負載的加速時間也容易滯后于斜坡電壓的速率增加速率。但是,在這種負載下,可能需要選擇較短的斜坡時間以確保足夠的啟動扭矩。短的斜坡會迅速升高電壓,但是負載的性質會阻止電動機速度與其匹配。結果可能是過量的電流需求。
電流限制功能解決了這個問題,當電流輸出達到預選的限制時,該功能停止斜坡。然后保持斜坡直到電流自然下降。限流功能僅在軟啟動序列的斜坡期間有效。閉環控制需要連續測量并使用CT反饋輸送到電機端子的電流。

停留期
當輸出電壓達到MAX值時,保壓周期開始,該周期等于選定的斜坡時間,大約等于10秒。
保壓周期MAX保持恒定電壓,以便在加速完成后且軟啟動器自動進入能量優化模式之前,有一定的時間使電動機及其驅動的負載穩定下來。
優化階段
能量優化階段是軟啟動器的正常運行條件,當電動機達到額定速度并以要求的扭矩輸出驅動負載時。在停留時間之后,能量優化階段將連續進行,直到發出停止命令為止。
在斜坡期間,系統會計算功率因數的參考值。為了進行能量優化,將該值與運行功率因數進行連續比較。系統從比較器的輸出連續計算,調節和更新晶閘管的點火點,從而使輸送到電動機的總能量與負載轉矩需求相對應,而不會浪費過多的能量使電動機過流。這樣,對于每種負載需求情況,電源端子上的功率因數都保持在可能的較高值。
功率因數的管理絕不會降低電機響應負載需求的能力。電機性能不會受到影響。軟啟動器的此功能是純電動功能,其作用是確保電動機始終提供所需的扭矩,但僅消耗精確的勵磁電流來支持扭矩輸出。
如果沒有此功能,則無論負載如何,電動機都會吸收MAX勵磁電流。
軟停止功能
這是軟啟動器的獨特功能。它的作用是防止負載的意外突然減速。它在各種機械搬運和輸送系統以及許多液壓泵送操作中很有用,在這些操作中突然移除驅動輸入會引起不良影響,例如管道中的液壓錘。
通過軟停止斜坡將電機端子電壓降低至MAX值的40%,這時晶閘管將被禁用。電機和負載將慣性停車。
比較:軟起動器和自動變壓器起動器
A.運營差異

軟起動器 汽車變壓器起動器
通過按鈕即可輕松啟動。 相似的啟動方法。
電動機啟動時沒有任何抖動,即平穩并逐漸達到同步速度。電動機的壽命因此顯著增加,并且維護問題大大減少。 由于突然涌入的電流,電機在啟動過程中以及隨后的一段時間中會遭受劇烈的沖擊,這會對電機繞組造成嚴重損壞,并最終燒毀。
打開或關閉電機時,無需操作輸出側的閥。 這在兩種情況下都是必須的,即ON或OFF。
軟啟動和軟停止可避免在NRV或管路上產生反推力,因此在關閉時可防止反推力。 沒有提供這樣的保護,因此,閥的正確操作是絕對必要的。
沒有電動觸點,也沒有油,因此沒有火花和危險。 電路由幾個活動部件組成,因此不可避免地會產生火花。
每小時啟動次數和停止次數沒有限制。 由于以下原因,每小時啟動和停止的數量受到限制:電機繞組變熱。
電機從靜止加速到額定全速的加速時間可以在2秒到90秒之間調節。這將有助于選擇合適的斜坡時間以適合所需的負載/扭矩要求。 這種功能對于啟動方法中使用的常規計時器不可用。
涌入(啟動)電流限制為額定滿載電流(FLC)的200%。 浪涌電流限制為MAX FLC的400%。
 
B.保護

軟起動器 汽車變壓器起動器
提供反相,單相,過載,過壓,欠壓和短路。 不提供反相和短路保護。
提供電流限制功能,該功能可將電動機汲取的電流和負載限制到所需的安全值。 此功能不可用。
 
C.經濟學

軟起動器 汽車變壓器起動器
約盧比。15000 /-至Rs。通過節能,每年每臺設備可節省50000 /-。確切的節能量取決于負載條件。 無法實現節能。
通過使用此功能,功率因數可以提高0.05,這將進一步節省成本,并且還將避免KEB罰款。 沒有提供功率因數改善的準備。
由于以下原因減少了維護費用:
–無需變壓器油。
–沒有活動部件(如接觸器,繼電器等)。
–電機得到充分保護,因此無收卷成本。
這種啟動方法容易導致所有這些問題非常頻繁地發生,并因此在維護上涉及巨大的費用。
停機時間較短。 停機時間太大。
軟起動器的優點
軟起動器用于高壓電動機,具有以下優點:

  1. 通過轉矩控制實現平穩啟動,以逐漸加速驅動系統,從而防止顛簸并延長機械部件的使用壽命。
  2. 降低啟動電流以實現分離,并在加速期間阻止電流,以防止電氣設備(如電動機,電纜,變壓器和開關裝置)發生機械,電氣,熱弱化。
  3. 通過減少定子繞組和供電變壓器中的溫升來提高電動機的啟動占空比。
  4. 軟起動器的微處理器版本具有軟件控制的全速響應,可節省能源(可能是負載)。由于傾向于過度指定電動機的額定功率,因此此功能對大多數安裝(不僅是負載可變的安裝)都有好處。
  5. 功率因數的提高是內置功能的自我監控。當電動機在小于滿負載的情況下運行時,由于磁化和相關的損耗,電動機汲取的電流的比較無功分量會過高。因此,與電壓有關的損耗通過負載比例有功電流分量MIN化,結果功率因數也同時提高。
軟起動控制器應用領域
這些是軟起動控制器的主要應用:

  • 鋼鐵行業(軋鋼廠和生產線)
  • 水泥行業
  • 糖廠
  • 紙漿
  • 橡膠和塑料
  • 紡織業
  • 機床應用
  • 電力部門
  • 供水方案
  • 以及各種過程控制應用程序…
結論
使用軟啟動控制器的鼠籠式感應電動機的起動性能可提供寶貴的電能經濟性。當電動機工作涉及頻繁的啟動或停止循環,但仍可在連續運行的系統中獲得較佳效益。

雷神電氣軟啟動器提供范圍廣泛的高低壓產品,有助于增強電力網絡的安全性,可靠性和效率,同時將對環境的影響降至較低。我們的技術優先地位繼續推動超高低壓電力傳輸等領域的發展,實現智能電網并提高生態效率。
雷神電氣在全國擁有龐大的工廠和服務中心網絡,提供生命周期支持,是高低壓產品市場的技術領導者。

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