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軟啟動(dòng)柜，主要用于各類大功率電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，利用軟啟動(dòng)取代傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，較大電流對(duì)電機(jī)的機(jī)械沖擊，及對(duì)電網(wǎng)的沖擊，改善用電質(zhì)量，節(jié)約能源。利用堵轉(zhuǎn)保護(hù)和快速保護(hù)避免機(jī)械故障或堵轉(zhuǎn)阻塞造成電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而燒毀，減少因較大電流造成的壓降，影響其它用電器，減少磨損，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，節(jié)約機(jī)械的維修費(fèi)用。
軟起動(dòng)控制柜，主要用于接收液位控制儀（器）所輸出的高、低水位控制信號(hào)，控制液泵電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)開(kāi)起與停止，其控制形式有全壓起動(dòng)、降壓起動(dòng)、軟起動(dòng)、變頻控制等。
1.電源電壓：AC380V 、50Hzo
2.控制對(duì)象：不大于320 千瓦的三相異步電機(jī)。
3.在下列情況下能可靠工作：①海拔高度不超過(guò)1000 米。②周圍環(huán)境溫度不大于45 ℃，不低于－30 ℃?？諝庀鄬?duì)濕度不大于85 % ( 20 ℃士5 ℃）。④在無(wú)爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)中，且無(wú)導(dǎo)電塵埃及腐蝕性氣體
該系列控制柜（箱）控制回路中，既設(shè)自動(dòng)控制亦有手動(dòng)控制，還具備過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、缺相保護(hù)及事故報(bào)苦功能，本產(chǎn)品使用前，必須按電氣原理圖復(fù)核后接線，按照電動(dòng)機(jī)實(shí)際要求調(diào)整相應(yīng)元件設(shè)定值，然后起動(dòng)。
1.自動(dòng)操作：接通電源，電源指示燈亮，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至“自動(dòng)”位置，檢查控制柜（箱）所控制的電機(jī)是否按液位控制儀的指令動(dòng)作。當(dāng)液位達(dá)到控制液位時(shí)，對(duì)應(yīng)液位指示燈發(fā)光，相應(yīng)的限位控制繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)自動(dòng)閉合，二次控制回路自動(dòng)接通，電機(jī)起動(dòng)，同時(shí)運(yùn)行指示燈亮。當(dāng)水位達(dá)到停止水位時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈發(fā)光，液位測(cè)控儀的對(duì)應(yīng)限位控制繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，二次控制回路開(kāi)路，電機(jī)停止工作，運(yùn)行指示燈熄滅。
2.手動(dòng)操作：接通電源，電源指示燈亮，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至“手動(dòng)”位置，按下起動(dòng)按鈕，電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行指示燈亮，按下”停止”按鈕，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)行指示燈熄滅。
3.不論采用何種控制方式，當(dāng)達(dá)到極限水位時(shí)，其超限水位信號(hào)觸點(diǎn)接通，二次控制回路失電，使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)出聲光報(bào)苦信號(hào)。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中如有事故出現(xiàn)，事故指示燈亮，電鈴自動(dòng)報(bào)苦，這時(shí)，按下停止按鈕，迫使電機(jī)停止工作。
液位控制方式
1.供水型：低水位開(kāi)泵，高水位停泵。
2.排水型：高水位開(kāi)泵，低水位停泵。
3.聯(lián)鎖型：當(dāng)其它水泵與消防水泵共用水池時(shí)，須設(shè)消防聯(lián)鎖；群體建筑多個(gè)水箱的水位聯(lián)鎖控制。
5水泵工作方式
1.單臺(tái)泵液位控制。
2.兩臺(tái)泵，一臺(tái)工作、一臺(tái)備用的液位控制。
3.使用PLC與變頻器，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)水泵聯(lián)動(dòng)，完成水位測(cè)控或保證水壓恒定。
6、軟啟動(dòng)柜的分類
1、根據(jù)電壓
低壓軟起動(dòng)柜、高壓軟起動(dòng)柜
2、根據(jù)負(fù)載
風(fēng)機(jī)軟起動(dòng)柜、水泵軟起動(dòng)柜等等
3、根據(jù)負(fù)載控制方式不同
一拖一軟起動(dòng)柜、一拖多軟起動(dòng)柜、一用一備軟起動(dòng)柜、兩用一備軟起動(dòng)柜等等
1 智能化軟起動(dòng)器的主要品種
目前世界上有許多電氣公司在生產(chǎn)智能化軟起動(dòng)器，著名的有：法國(guó)施耐德電氣(Schneider Electric)公司生產(chǎn)的Altistart(ATS)軟起動(dòng)器，最大功率達(dá)到800kW：美國(guó)艾倫-布拉得利(Allen-Bradley, A-B)公司生產(chǎn)的SMC系列軟起動(dòng)器，最大功率達(dá)1200kW：通用電氣(GE)公司生產(chǎn)的QC、ASTAT系列軟起動(dòng)器，最大功率達(dá)850kW，額定電壓500V，額定電流1180A，最大起動(dòng)電流5900A：意大利西威(SIEI)公司生產(chǎn)的eST、dST系列軟起動(dòng)器，額定電壓690V、額定電流1600A：德國(guó)西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的3RW22系列軟起動(dòng)器，額定電壓690V、額定電流1200A。上述產(chǎn)品中，ATS產(chǎn)品實(shí)用可靠，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，為一般用戶考慮選用：通用電氣和西威公司產(chǎn)品力求功能全面：A-B公司則把軟起動(dòng)器設(shè)計(jì)成許多派生品種，不同品種對(duì)應(yīng)不同功能：西門子公司的產(chǎn)品介于通用電氣與A-B公司產(chǎn)品之間。
2.智能化軟起動(dòng)器
幾乎所有的智能化軟起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)組成原理均大同小異，現(xiàn)以Altistart(ATS)軟起動(dòng)器為例加以說(shuō)明。
ATS軟起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)
ATS軟起動(dòng)器包括一個(gè)控制模塊和一個(gè)電源組件，其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。
圖1
控制模塊同一系列不同功率之間的模塊可以互換，其功能有：觸發(fā)可控硅整流器：用微處理機(jī)計(jì)算操作狀況：記錄和儲(chǔ)存電動(dòng)機(jī)和起動(dòng)器熱狀態(tài)：監(jiān)測(cè)電源和電氣絕緣：通過(guò)內(nèi)部聯(lián)鎖繼電器發(fā)出監(jiān)測(cè)和報(bào)警輸出信號(hào)：3個(gè)LED提供狀態(tài)顯示：4個(gè)選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)選擇功能：4個(gè)電位器實(shí)現(xiàn)整定。
電源組件包括：背對(duì)背安裝的3對(duì)可控硅整流器并帶有保護(hù)電路：測(cè)量用電流互感器和控制電路電源：72A以上的風(fēng)扇及其安全電路。
ATS系列軟起動(dòng)器
ATS系列軟起動(dòng)器包括：各種用途的ATS-23軟起動(dòng)——軟停止單元：控制離心泵液壓泵的ATS-23P軟起動(dòng)——軟停止單元：控制1.5～8.5kW低功率電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單用途的ATS系列VR2電壓斜坡起動(dòng)器。
圖2
ATS軟起動(dòng)器的控制原理
ATS軟起動(dòng)器的控制原理如圖2所示。通過(guò)推移相位角g，直到電動(dòng)機(jī)電流為零以后，再觸發(fā)可控硅。
該技術(shù)可保證電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)完成后連續(xù)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，具有極佳的穩(wěn)定性：微處理機(jī)控制起動(dòng)單元和電動(dòng)機(jī)的主要工作參數(shù)，并不斷進(jìn)行優(yōu)化。
軟起動(dòng)器實(shí)際上是一個(gè)晶閘管調(diào)壓調(diào)速的線路。其工作原理是通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)角，調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。其特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速近似與定子電壓的平方成正比。軟起動(dòng)器起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管全導(dǎo)通，使電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上。
3.基本功能
起動(dòng)電壓軟起動(dòng)器的起動(dòng)電壓在35%～65%(甚至20%～95%)額定電壓間可調(diào)，這時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為10%～36%(或4%～90%)直接起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
脈沖突跳起動(dòng)方式有些負(fù)載如擠壓機(jī)、攪拌機(jī)和皮帶輸送機(jī)等靜阻力比較大，必須施加一個(gè)短時(shí)的大起動(dòng)力矩，以克服大的靜摩擦力，所以在軟起動(dòng)器上設(shè)置了脈沖突跳方式，可以短時(shí)輸出95%的額定電壓(相當(dāng)于90%直接起動(dòng)轉(zhuǎn)矩)，0～400ms可控。脈沖突跳結(jié)束后，根據(jù)斜坡設(shè)定值繼續(xù)起動(dòng)。軟起動(dòng)器在一個(gè)工作周期中的輸出電壓波形如圖3所示。
加速斜坡控制電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，可以控制電動(dòng)機(jī)電壓線性增大，加速時(shí)間可在一定范圍內(nèi)(如1～999s)調(diào)節(jié)。還可提供電流限幅(如在200%～500%電動(dòng)機(jī)額定電流間可調(diào))的起動(dòng)加速方式，可使電動(dòng)機(jī)線性加速到額定轉(zhuǎn)速。
加速斜坡作用于小功率電動(dòng)機(jī)，而快速斜坡用于慣性大的設(shè)備。
運(yùn)行狀態(tài)軟起動(dòng)有4種運(yùn)行狀態(tài)：①跨越運(yùn)行模式：晶閘管處于全導(dǎo)通狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)工作于全壓方式，電壓斜坡分量可以完全忽略，常用于短時(shí)重復(fù)的電動(dòng)機(jī)。②接觸器旁路工作模式：在電動(dòng)機(jī)達(dá)到滿速運(yùn)行時(shí)，用旁路接觸器來(lái)取代已完成任務(wù)的軟起動(dòng)器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統(tǒng)效率。可以用一臺(tái)軟起動(dòng)器起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。③節(jié)能運(yùn)行模式：當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷較輕時(shí)，軟起動(dòng)器自動(dòng)降低施加于電動(dòng)機(jī)定子上的電壓，減少電動(dòng)機(jī)電流勵(lì)磁分量，從而提高了電動(dòng)機(jī)的功率因素，起到了節(jié)能效果。④調(diào)壓調(diào)速方式：軟起動(dòng)器可以作調(diào)壓調(diào)速運(yùn)行，因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)阻很小，要得到大范圍的調(diào)速，就需在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中串入適當(dāng)?shù)碾娮琛?/span>
停止功能該功能的停止方式有4種：①自由停車：直接切斷電源，電動(dòng)機(jī)自由停車。②軟停止：有時(shí)不希望電動(dòng)機(jī)突然停止，采用軟停止方式。在接收停機(jī)信號(hào)后，電動(dòng)機(jī)端電壓逐漸減小，轉(zhuǎn)速下降到可調(diào)整斜坡時(shí)間(如1～999s)。③泵停止：適用于慣性力矩較小的泵驅(qū)動(dòng)，消除“水錘效應(yīng)”。④直流制動(dòng)：當(dāng)給出停車信號(hào)后，將直流注入電動(dòng)機(jī)加快制動(dòng)，直流制動(dòng)時(shí)間可在0～99s間選擇。主要用于慣性力矩大的負(fù)載或需要快速停機(jī)的場(chǎng)合。還可用于準(zhǔn)確停車功能，該功能用于要求定位控制停車的場(chǎng)合。⑤保護(hù)和監(jiān)控：軟起動(dòng)器以字符式顯示器提供設(shè)備的監(jiān)控和快速故障診斷信息，它的保護(hù)功能有：限流，2～5倍電動(dòng)機(jī)電流可調(diào)：按I2t負(fù)載曲線提供過(guò)載保護(hù)：輸入、輸出缺相，3s跳閘：晶閘管短路、散熱器過(guò)熱及轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)，200ms內(nèi)跳閘：當(dāng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)熱敏電阻的電阻值大于規(guī)定值時(shí)，200ms內(nèi)跳閘：CPU故障，600ms關(guān)機(jī)：熱故障信號(hào)、電動(dòng)機(jī)過(guò)載及溫升超過(guò)臨界閾值時(shí)，停機(jī)。停機(jī)后，如果電動(dòng)機(jī)溫度依然過(guò)高，軟起動(dòng)器的熱控制裝置可防止重新啟動(dòng)：相故障和相位不平衡，LED和輸出繼電器發(fā)出信號(hào)：軟啟動(dòng)器還具有電源掉電、欠電壓、過(guò)電壓等保護(hù)。
智能軟起動(dòng)器液晶顯示器可顯示電流、電壓、功率、功率因子、電動(dòng)機(jī)溫度、運(yùn)行時(shí)間。在通信方面，提供了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信口，可通過(guò)鍵盤和LED以菜單形式設(shè)置參數(shù)。
4.應(yīng)用
智能化軟起動(dòng)器的起動(dòng)方式及獨(dú)特的功能是其他降壓起動(dòng)方式不能比擬的，因此它可應(yīng)用在多種負(fù)載控制系統(tǒng)中，如：機(jī)床、鑄造設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、傳輸帶、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。
5.注意事項(xiàng)
軟起動(dòng)器應(yīng)用注意事項(xiàng)如下。
由于軟起動(dòng)器沒(méi)有反轉(zhuǎn)控制功能，設(shè)備的正、反轉(zhuǎn)仍由接觸器實(shí)現(xiàn)。為保證設(shè)備的軟起動(dòng)，可將軟起動(dòng)器的可編程標(biāo)準(zhǔn)硬件接點(diǎn)接入接觸器控制回路：同時(shí)，在軟起動(dòng)器控制回路中亦可引入接觸器的輔助觸點(diǎn)，其控制原理見(jiàn)圖4。
軟起動(dòng)器有多種內(nèi)置的保護(hù)功能，如失速、堵轉(zhuǎn)測(cè)試、相間平衡、欠壓保護(hù)、欠載保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)等。設(shè)計(jì)線路時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況通過(guò)編程來(lái)選擇保護(hù)功能，或使某些功能失效，以確保安全運(yùn)行可靠。
由于軟起動(dòng)器本身沒(méi)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。
當(dāng)軟起動(dòng)器使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)停機(jī)時(shí)，只是晶閘管不導(dǎo)通，在電動(dòng)機(jī)和電源之間并沒(méi)有形成電氣隔離。如果此時(shí)檢修軟起動(dòng)器之后的線路、電動(dòng)機(jī)，那是不安全的，所以在電動(dòng)機(jī)一次控制回路中，應(yīng)在軟起動(dòng)器之前增加斷路器。
軟起動(dòng)器在通過(guò)電流時(shí)將會(huì)產(chǎn)生熱耗散，安裝時(shí)應(yīng)注意在其上、下方及左右留出一塊空間，一般距設(shè)備上下100mm、左右50mm。
軟起動(dòng)器一般應(yīng)垂直安裝。
應(yīng)避免將軟起動(dòng)器靠近產(chǎn)生熱量的場(chǎng)所安裝。軟啟動(dòng)也可應(yīng)用于自動(dòng)加球機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)。

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軟啟動(dòng)的應(yīng)用