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软启动器品牌与工作原理以及软启动器在污水厂运行应用中注意事项

2017-07-14
类别:行业趋势
eye 235
文章创建人 拍明

一、国外品牌

ABB、施耐德、西门子、丹佛斯、美国摩托托尼、罗克韦尔等。

二、国内品牌

西普、欧瑞、雷诺尔等。

三、主要品牌简介

A、 ABB

1、基本状况

ABB生产销售的传动产品用于从0.12kW至27,000kW的电机速度控制,广泛应用于电力、冶金、纺织、石化、水泥、造纸等各个行业领域。

软启动器系列:紧凑型PSR;普通型PSS;智能型(不带内置旁路接触器)PST;智能型(带内置旁路接触器)PSTB;

2、主要特点:

Ⅰ、灵活的接线方式。内接或外接,更可配置限流功能。

Ⅱ、设定简单。

Ⅲ、产品质量稳定,减少维护量。采用固态继电器,提供了最高的可靠性。

Ⅳ、保护先进。电机过载、缺相、大电流和PTC保护,报警检测功能等。

Ⅴ、通用的总线通讯系统。

Ⅵ、可编程的继电器信号,可以预设报警和故障信号等。

Ⅶ、采用先进的力矩控制。

B、 西驰

1、基本状况

西安西驰电气有限责任公司是一家专业从事电力电子产品研发、制造、销售的高新技术企业。依托西安交通大学和电力电子研究所等科研单位建立了自己的工程技术中心。建立了以可控硅SCR和IGBT等功率器件为主体的技术平台。

软启动器系列

CMV高压软起动器、CMC-L、CMC-M、CMC-SX、CMC-T系列。

2、主要特点:

多种启动方式:限流软起动、电压斜坡软启动、电流斜坡软启动、并可在每种方式下施加可编程突跳启动启动转矩和启动限制电流;高可靠性;强大的抗干扰能力;结构优化,便于安装;电源自适应能力;模拟输出;保护功能完善;维护简便;

C、施耐德

施耐德基本状况:

施耐德提供的软启动器系列有ATS22和ATS48;

ATS22系列主要应用于:

泵 ;压缩机 ;传送带等;风机;

性能描述:

规格:17到590A;电压:230...440 V / 208... 600 V - 50/60 Hz ;内置旁路接触器,高度集成一体化 ;智能的出厂设置,可立即起动;集成Modbus通讯,友好PC调试软件SoMove ;完善的自身和电机保护功能;多重配置(2套电机参数);涂层设计,适应各种恶劣环境;质量过硬,组件按照10年使用寿命设计;

ATS48系列主要应用于:

专门用于楼宇HVAC应用的系列 、泵 、风机和高惯量机械 、压缩机、传送带

性能描述:功率:4到1,200kW ;电压:230... 415 V / 208... 690 V - 50/60 Hz;通过ATS48的转矩控制系统(TCS专利);电机的热保护;机械的保护:欠载和过载,门槛值和时间可调的欠载和过载保护转子堵转,转向监控;出厂设定满足立即起动的需要 ;通过集成显示或PowerSuite软件,简化客户设置;旁路接触器控制以杜绝热量耗散;双重配置(2套电机参数);诸多可配置输入/ 输出;多台电机的级联软起软停;Integrated集成Modbus、FIPIO、Profibus DP、DeviceNet、Ethernet。

下面电工学习网小编搜罗最全的软启动器品牌,有效的解决了:软启动器都有什么品牌?软启动器有哪些牌子?什么品牌的软启动器比较好?国产软启动器有哪些品牌等这些疑难杂症的问题,排名不分前后。

1.ABB电气 2.富士电气(FUJI)3.西门子电气 4.台达电气 5.爱默生电气 6.日立电气 7.雷诺儿电气 8.施耐德电气(SCHNEIDER)9.上海人民电气 10.台安电气(TAIAN)11.天正电气(TENGEN)12.AB 13.鸿宝电气(HONGBAO)

14.飞利浦电气(PHILIPS)15.长城电气 16.环宇电气 17.欣灵电气 18.产电电气(LS)19.意法电气

(ST)20.天水二一三 21.海力士(HYNIX)22.菲尼克斯(PHOENIX)23.捷豹电气(JAGUAR)

24.爱德利电气(ADL)25.西门子电气(SIEMENS)26.丹佛斯(DANFOSS)27.金钟穆勒(MOELLER)

28.LG 29.德力西(DELIXI)30.德力西电气(DELIXI ELECTRIC)31.正泰电气(CHINT)32.华通(FATO)

33.三菱(MITSUBISHI)34.罗克韦尔(ROCKWELL)35.士林(SHIHLIN)36.西普电气 37.启功电气(CHEEGON)

38.西驰电气 39.和泉(IDEC)40.安川(YASKAWA)41.日立(HITACHI)42.三垦(SANKEN)

43.费斯托电气(FESTO)44.佛朗克 45.梅兰日兰(MERLIN GERIN)46.海格(HAGER)

47.施迈赛电气(SCHMERSAL)48.施克(SICK)49.倍加福(P+F)50.斯达森 51.奥托电气 52.弘毅电气

53.新百特 54.追日电气 55.大力电气 56.万州电气57.琪德电气 58.美国摩托托尼 59.欧瑞电气 60.中源动力

61.海湾电气 62.晟欣电气 63.紫菱电气 64.上海飞芝电气 65.西诺克电气 66.英杰电气 67.天津兆宇电气

68.丰顺电气 69.上海山宇电气 70.诺尔电气 71.世嘉天瑞电气 72.奥康电气(AUCOM)73.正传电气

74.飞速电气 75.苏南电气 76.曙光电气 77.天德电气 78.天罡电气 79.曙起电气 80.齐力达电气

81 西安立方电气 82.奥大电气(AODA)83.索肯和平 84.杭州华光电气 85.中颐电气 86.普传电气 87.赛普电气

市面上低压软启动器品牌很多,进口的主要有:MOTORTRONICS、AB、SCHNEIDER、SIEMENS、ABB等,国产的主要有:和平、赛普、西安西普、长沙奥托、齐力达、西诺克、西安立方、雷诺尔等众多品牌。尽管国产品牌有价格上的优势,但质量和工艺与上述进口产品还有差距。特别是美国MOTORTRONICS即将在中国上市的VMX系列将是低压软起动器的很好选择。该型号内置旁路接触器,具有多种工作模式,最大可能提高了驱动设备的自动化程度。

至于中压软起动器,国内厂家正处于开发阶段,世界上真正自己生产的也不多。主要有MOTORTRONICS、AB、BENSHAW三家。市场上一些ABB、GE、SIMENS、SAFETRONICS等品牌多由MOTORTRONICS代为生产。

软启动的必然性

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),将会产生高达电机额定电流5-7 倍的浪涌(冲击)电流,使得供电系统和串联的开关设备过载。另一方面,直接启动,也会产生较高的峰值转矩,这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击,而且也会使用机械装置受损;还会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作

软启动器的工作原理

晶闸管软启动器原理: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,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。

软启动器接线图

软启动器接线图.jpg

软启动器的选用

选型:目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。

旁路型:在电动机达到额定转数时,用旁路接触器取代已完成任务的软启动器,降低晶闸管的热损耗,提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。

无旁路型:晶闸管处于全导通状态,电动机工作于全压方式,忽略电压谐波分量,经常用于短时重复工作的电动机。

节能型:当电动机负荷较轻时,软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压,减少电动机电流励磁分量,提高电动机功率因数。

选规格:根据电动机的标称功率,电流负载性质选择启动器,一般软启动器容量稍大于电动机工作电流,还应考虑保护功能是否完备,例如:缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。

软启动的起动方式

1)斜坡升压软起动。这种起动方式最简单,不具备电流闭环控制,仅调整晶闸管导通角,使之与时间成一定函数关系增加。其缺点是,由于不限流,在电机起动过程中,有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏,对电网影响较大,实际很少应用。

(2)斜坡恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加,当电流达到预先所设定的值后保持恒定(t1至t2阶段),直至起动完毕。起动过程中,电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大,则起动转矩大,起动时间短。 该起动方式是应用最多的起动方式,尤其适用于风机、泵类负载的起动。

(3)阶跃起动。开机,即以最短时间,使起动电流迅速达到设定值,即为阶跃起动。通过调节起动电流设定值,可以达到快速起动效果。

(4)脉冲冲击起动。在起动开始阶段,让晶闸管在级短时间内,以较大电流导通一段时间后回落,再按原设定值线性上升,连入恒流起动。 该起动方法,在一般负载中较少应用,适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。

3.软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里?笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式都属于有级减压起动,存在明显缺点,即起动过程中出现二次冲击电流。

软起动器的保护功能

(1)过载保护功能:软起动器引进了电流控制环,因而随时跟踪检测电机电流的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式,实现了过载保护功能,使电机过载时,关断晶闸管并发出报警信号。

(2)缺相保护功能:工作时,软起动器随时检测三相线电流的变化,一旦发生断流,即可作出缺相保护反应。

(3)过热保护功能:通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度,一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管,并发出报警信号

(4)其它功能:通过电子电路的组合,还可在系统中实现其它种种联锁保护。

变频器的区别

软启动器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。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路.运用不同的方法,控制三相反并联闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能。

软启动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方,其输出不但改变电压而且同时改变频率;软起动器实际上是个调压器,用于电机起动时,输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能,但它的价格比软起动器贵得多,结构也复杂得多。

软起动器适用场合

笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。目前的应用范围是交流380V(也可660V),电机功率从几千瓦到800kW。软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载,需要软起动与软停车的场合。同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行,只有短时或瞬间处于重载场合,应用软起动器(不带旁路接触器)则具有轻载节能的效果。

软启动器应用举例

空气压缩机-大容量电动机轻载时进入节能运行状态;当输入电源电压不平衡时,可以自动调节使相电流平衡,减少电动机发热和延长寿命。

离心泵-利用泵控制功能,减少启动和停止时液流冲击所产生地系统喘振现象,节省系统维修费用。

桥式起重机-利用双斜坡起动 ,实现加速过程最有效控制,提高生产率并减少产品的损坏。

皮带运输机和自动传输线-利用软启动和预置低速运行,实现平滑起动,避免产品移位和液体溢出。

通风机-利用软启动取代旧的机电启动器,减少皮带磨损和机械冲击,节省维修费用。

粉碎机械-利用堵转和失速保护,避免机械故障或阻塞造成电动机过热而烧毁。

切碎机-利用软启动取代自耦降压起动,有助于减少对电网的冲击和节约能源。

搅拌机-利用双斜坡起动和预置提速运行,避免机械故障,节约能源,不需要变频器驱动。

污水处理厂在污水处理过程中,进水泵、回流泵、离心脱水机等大型设备,一是基本上24小时连续运行,根据维护保养周期遵循先开先停原则,循环启停备用设备;二是根据来水水量、水质的变化和工艺运行需要,适时调整运转台数和运行时间,进行设备启停操作。为减少大型设备启动过程中对电网和设备的冲击等弊端,原来多采用星—三角启动、自耦变压器降压启动等方式。随着电机软启动器普及应用,原有启动方式逐步被取代,实现了设备无冲击平滑启动,对于高扬程大流量潜水离心泵设置软停车功能,同时根据负载特性设定限流值和起动时间等起动过程中的参数,应用软启动器自身配置的电机保护功能,减少了控制、保护回路,提高了电气保护灵敏性和可靠性,电气故障普遍减少,维修费用普遍降低。下图中比较了同一台电机,同样负载条件下,直接起动、星/三角起动和软起动三种启动方式下,电动机电压(V)、电动机电流(I)

的不同情况,可以看出软起动器是通过降低启动电压,实现小启动电流。电机输入电压从设定的初始值开始按照预设的函数关系逐渐上升,直至起动结束,赋予电机全电压,使电机转速平滑增加,直至起动结束到达额定速度。

软启动器在污水厂运行中应注意的几个问题

1、晶闸管击穿:电子器

件的使用寿命与温度有着直接关系,当运行的环境温度超过其运行极限温度时,其使用寿命急剧缩短,运行温度过高,会造成晶闸管击穿,因此软启动器应具有良好的通风散热性,如盘柜散热条件不好,就会减少晶闸管的使用寿命,从而造成晶闸管击穿;过于频繁的启动会使晶闸管严重过热而可能烧毁。环境腐蚀性气体影响是另一原因,由于软启动器在运行过程中需要散热,通过机械通风,将柜体外的新风引入,新风流过晶闸管散热器,带走热量,达到降温目的,但如果新风中含有腐蚀

性气体,必然会对晶闸管、驱动板及主板控制元件腐蚀,造成损坏;晶闸管击穿一旦被击穿,就相当于二极管,失去其电子开关特性,如此时启动,电机将承受很大的启动电流的冲击,严重时将会烧毁电机。因此软启动器在污水厂使用时,应该综合考虑通风散热与防止腐蚀性气体影响,必要时应在电气间加装制冷空调或通过风道将清洁新风引入软启动柜进行散热。

2、由于过电压、过热或腐蚀造成驱动板及主板控制元件损坏,对于驱动板来说,它主要是提供触发脉冲,以改变晶闸管导通角,由此来改变电动机输入电压的大小。当驱动板出现问题时,不能提供触发脉冲,触发不了晶闸管工作;触发脉冲不同步,即改变晶闸管的导通角不一样,此时电动机的三相电流不平衡,电动机将出现很大噪音或导致电机启动失败。

3、启动时电机不转并有异响,原因分析:一是启动参数或启动曲线不合适造成电机起不来,应依据负载特性,检查软启动器设定参数是否正确;二是污水中杂物较多是否造成电机堵转;三是判断电机是否缺相,晶闸管中的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晶闸管。

4、启动时跳闸。原因可能是启动峰值电流过大;负载过载、缺相或短路。应先调高启动电压设定值后再试;对于惯性较大的重负载可适当延长启动时间可降低电流峰值;检查软启动器可控硅回路是否有被击穿或开路现象;在断开软启动器上下端回路的前提下检查电机和电缆绝缘是否正常。

5、利用plc(可编程控制器)与软启动器相结合方法,实现一台软启动器对多台通类型设备进行软启动;解决通类型设备之间的顺序循环软启动,这样可以减少软启动器的数量,降低投资和维护费用。

6、由于污水处理厂中大型设备一般是24小时连续运行,因此应用软启动器时应采用接触器旁路工作模式,这样可以降低晶闸管的热损耗,提高系统效率。结论软启动器在污水处理厂的普及应用,解决了电机直接启动过程中对电网和机械设备的冲击,软停车功能解决了水泵停车时的“水锤”效应,完善的电机综合保护功能,提高了设备可靠性及安全性,因此应大量提倡软启动器的使用,代替传统启动器。在实际应用中要重视根据负载特性和工作现场环境选用软启动器,合理调整各种参数,实践证明,如果参数调整不当,可能造成启动失败,严重时造成设备损坏,同时应加强软启动器日常维护保养工作。


责任编辑:Davia

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