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电机用在线式软启动柜工作原理、流程、故障分析、接线方式全解

发布时间:2020-06-09 15:33:00来源:浙江新航电气有限公司

电机用在线式软启动柜工作原理、流程、故障分析、接线方式全解

电机用在线式软启动柜工作原理:

在线式软启动柜是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为soft starter。在线式软启动柜采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。

使用在线式软启动柜启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。

待电机达到额定转数时,启动过程结束,在线式软启动柜自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长在线式软启动柜的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。

在线式软启动柜同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。

电机在线式软启动柜安装工艺流程:

1、在线式软启动柜安装->主回路端子接线->控制回路接线->启动参数设定->模拟试验->带负荷试运行;

2、在线式软启动柜安装位置选择防尘、 散热条件较好的位置安装; 安装时应按说明书考虑空间与周边环境最小距离;

3、主回路端子接线可分为内接式和外接式两种, 施工时按设计图纸连接电机与在线式软启动柜接线;

4、通常配电盘柜的控制回路已连接完整,用万用表对照图纸检查控制线路;注意不可用绝缘摇表检测控制线路绝缘电阻,以免损坏在线式软启动柜内电子元件;

5、在线式软启动柜不能作空负载模拟动作试验,因为空负载没有电流电压输出,继电保护会误动作;应带轻负载试验,检测在线式软启动柜参数设置是否符合设计要求;在此推荐工程现场一个经济简便方法:可利用三个200w 白炽灯泡模拟电机三相绕组作为试验的轻负载;

6、试运行阶段注意实际测量值与设定值有无偏差,分析产生偏差原因不断调整,直至符合要求;并做好相应检测记录和运行报告;

电机在线式软启动柜选型:

由上述对于在线式软启动柜原理及其优缺点分析,应该是内置旁路型的适用性最强,优点最多,缺点最少。

在实际工作当中还要考虑具体产品品牌的功能和技术参数以及产品的可考性,根据实际使用情况进行选择。在此有必要区分的是频繁启动和不频繁启动,对于在线式软启动柜来讲,一般情况下如果启动间隔时间不超过2分钟每小时不超过30次,即可定为不频繁启动。小于此数应按频繁启动考虑。

风机泵类负荷一般都属于不频繁启动。机械传动有频繁启动的也有不频繁启动的,象皮带机、球磨机等可按不频繁启动考虑,如果是起动机或大型机械设备所配的电动机需要可逆功能的多属于频繁启动。  

在频繁工作的场所选取在线式软启动柜要按电动机的起动电流选取,因为在线式软启动柜生产厂家一般选取的可控硅电流是电动机额电流的2.5倍。

限制最大电动机启动电流是额定电流的4.5倍,在不频繁操作下充分利用可控硅短时过载能力,所以在频繁启动的条件下,应加大选取在线式软启动柜的容量,根据频繁度的不同取在1.2-1.5倍即可。同时由于可控硅频繁工作,为了排除可控硅散发的大量的热量,在线式软启动柜必需带有机械风冷。对于机械风冷的软启动装置,一台开关柜最好放一台软启动装置,而且开关柜也要设置机械通风。

电机在线式软启动柜的主接线种类及常见故障:

电机在线式软启动柜的主接线方法:

1、在线型:

所有在线式软启动柜的控制器都有电动机过载保护,当在线式软启动柜在线运行时在线式软启动柜的控制器能对电机进行过载保护,不要加装热过载继电器。由于经过可控硅后的电流谐波电流非常大,所以不能加装电子式热过载继电器,否则热继的误动作使系统不能正常工作。由于可控硅比较昂贵而且更换困难,为了保护可控硅要用快速熔断器防止在线式软启动柜下口发生短路烧毁可控硅,图4a是指在经常使用的场所,软起动器的上口不加接触器,图4b是指不经常使用的场所,在停车后将在线式软启动柜的电源断开。

2、旁路型:

旁路运行在线式软启动柜,离开旁路接触器是无法运行的,所以在两种主接线方案里都有。对于在线式软启动柜上口的接触器的作用和在线运行方式下作用相同在此不再重复。着重说明的是热继电器,把它安方在旁路接触器的下口,不通过起动电流最好,尤其是电子热继电器,由于经过在线式软启动柜后电流谐波很大能干扰电子热继电器误动作而使电机停车。另外因为可控硅的短时工作没必要安装快速熔断器,所以在主结线方案里没有加装快速熔断器。

3、内置旁路型:

它的主接线和在线型的大致相同,唯一的优点是因为可控硅的短时工作没必要安装快速熔断器。  电动机的过载保护是有在线式软启动柜的控制器实现的,它不仅在功能和性能上超过电子热继电器,而且不会因主回路的谐波电流及外界的干扰而误动作。

电机在线式软启动柜的常见故障:

在线式软启动柜的故障大体分如下几种:

1、电动机起不来:

电动机起不来的原因大致分两种情况:

一是六只可控硅的其中一只触发不可靠或是不导通,此时一相电路通过的是半波直流,电动机的两相绕组通过的直流对电动机起到了制动作用,不仅电机起不来,严重的还会烧毁电机和可控硅。

二是启动参数或启动曲线不合适造成电机起不来,这是常见故障。前者在使用过程当中会发生,但几率低于接触器的故障率。后者多发生在第一次投运调试,调试好以后就不会出现。多数的厂家不会出现此现象,启动程序性能好,出厂值设定的适用性强。只有很少厂家的产品需要厂家自己去调试。

2、可控硅烧毁:

可控硅击穿或爆炸,此类故障不分国内外品牌,因厂家而易,但都比接触器的故障率低,而且主要问题出现在饼式可控硅的安装工艺上。

3、控制器烧损:

相对于在线式软启动柜来讲,控制器烧毁故障是最严重的。有的厂家此类故障造成的返修率已超过30%。进口的或合资的厂家此类问题不多见。主要是控制器的电源和触发电路以及输入电路三部分容易烧毁。

4、在线式软启动柜误动作:

电动机在运行的装态下因软起动器受干扰而停机在停止状态下因软起动器受干扰而起动是时有发生,前者较普遍,后者只有两个品牌发生过。究其原因,一是产品质量问题,二是和线路布局有关。但是凡是进口或合资的软启都没有上述现象,国产品牌中此问题比较多。

5、在线式软启动柜内部插接件接触不良:

在线式软启动柜内部插接件选用本来不是问题,这是国内厂家容易忽略的问题,经常出现故障。进口或合资厂家都不犯此类的错误。

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