山宇SJR2系列软起动器的特点及其应用.docx

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1、山宇SJR2系列软起动器的特点及其应用异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点，在各行各业中得到广泛的应用。然而由于其起动时要产生较大冲击电流，同时由于起动应力较大，使负载设备的使用寿命降低。国家有关部门对电机起动早有明确规定，既电机起动时的电网电压降不能超过15%。人们往往需要装备限制电机起动电流的起动设备，过去人们多采用Y/转换、磁控降压起动器、自藕降压等方式来实现。这些方法固然可以起到一定的限流作用，但没有从根本上解决问题。随着电力电子技术的快速开展，软起动器得到广泛应用。它不仅实如今整个起动经过中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动经过中的参数，如限流值、起动时

2、间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压起动设备的众多弊端。2、软起动器的功能特点软起动器是一种用来控制沟通异步电动机的新设备，它是集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新奇电机控制装置，国外称为SoftStarter。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，控制三相反并联晶闸管的导通角，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。以上海山宇公司消费的软起动器来讲明软起动器的功能特点。山宇公司的软起动器主要由双CPU的主控板、电机主控制回路及供电变压器构成，具有控制功能、电机保护功能以及显

3、示、报警、参数设置等功能。2.1软起动器与传统起动方式的比拟表1给出了软起动器与传统起动器的比拟，从起动电流的波形可以看出软起动器启动时无冲击电流，而传统的起动器在起动时有1-2次的冲击电流。而且从起始电压、电机转矩特性、能否频繁起动方面比照情况看，软起动器在起动时有传统起动器无法比较的优越性。表1软起动器与传统起动器的比拟2.2启、停控制形式山宇公司SJR2软起动器有完美的起动形式，收到外部起、停命令后，按照预先设定的起、停方式实现对电机的控制。可选的起、停控制形式有以下几种：1限流软起动控制形式：电动机起动时，其输出电压从零迅速增加，直至输出电流到达设定的电流限幅值m，然后保证输出电流在不

4、大于该值的情况下，电压逐渐升高，电动机逐渐加速，当电动机到达额定转速时，旁路接触器吸合，输出电流迅速下降至电机额定电流Ie以下，完成起动经过。如图1所示。align=center图1限流软起动示意图/align2电压斜坡起动控制形式:当电动机起动时，在电动机电流不超出额定值400%的范围内，软起动器的输出电压迅速上升到整定值U1，然后按设定的速率逐渐增加，电动机随电压的上升不断平稳加速，直至到达额定电压后，电机到达额定转速，旁路接触器吸合，起动经过完成。起动时间T是根据标准负载在标准实验条件下所得的控制参数，SJR2系列软起动器以此参数为基准，通过控制输出电压使电机平稳加速以完成起动经过，并非

5、机械的控制时间T而不管电机加速是否平稳，鉴于此，在负载较轻时，起动时间往往小于设定的起动时间，只要能顺利起动那么属正常，这也是山宇变频器智能化的表现之一。一般而言，电压斜坡起动形式适用于对起动电流要求不严对起动平稳性要求较高的场所。输出特性曲线如图2所示。align=center图2电压斜坡起动输出特性曲/align3突跳+限流或者突跳+电压起动形式：图3给出了突跳起动形式的输出变化波形，在某些重载场合下，由于机械静摩擦力的影响而不能起动电机时，可选用此种起动形式。在起动时，先对电动机施加一个较高的固定的电压并持续有限的一段时间，以克制电动机负载的静摩擦力使电机转动，然后按限制电流或者电压斜坡

6、的方式起动。在选用此形式前，应先用非突跳形式起动电机，假设电机因静摩擦力太大不能转动，再选用此形式，否那么应防止用此形式起动，以减少不必要的大电流冲击。align=centera突跳+限流b突跳+电压起动图3突跳起动输出特性曲线/align4电流斜坡起动形式。图4为电流斜坡起动形式的输出电流波形，其中I1为限流值，T1为设置的时间值。电流斜坡起动形式具有较强的加速才能，适用与两极电动机，也可在一定范围内缩短起动时间。align=center图4电流斜坡起动输出特性曲线/align5软停车形式：在这种停车形式下，电动机的供电有旁路接触器切换到软起动器的晶闸管输出，软起动器的输出电压由全压逐渐减小

7、，使电动机转速平稳降低，以防止机械震荡，直到电动机停顿运行。6自由停车：在这种停车形式下，软起动器接到停顿命令后立即断开旁路接触器并制止软起动器晶闸管的电压输出，电动机依负载惯性逐渐停车。2.3电机保护功能山宇SJR2系列软起动用具有完善的保护功能，保护软起动器和电机的平安。包括：过热保护、输入缺相保护、输出缺相保护、三相不平衡保护、起动过流保护、运行过载保护、电源电压过低保护、电源电压过高保护、负载短路保护等。每种保护动作时都有相应的代码，用户可以方便的判定故障原因和采取相应解决方法。由于SJR2软起动器为三进六出的设计，当起动完成时也可以在线监视电动机的运行参数，时时保护电动机的平安运行。

8、2.4显示、报警和参数设置功能在软起动器的控制面板上，可显示电机电流、报警信号及设定的参数值；以数字形式设置电机保护值、电机运行方式；手动操纵启、停电机。3软起动器在电厂空压机中的应用3.1概述某电厂空压机系统是机组调相、检修和其它用气设备的气源，由2台空压机和4个储气罐构成。2套独立的控制系统各控制1台空压机，运行已20多年，设备老化严重，故障率高。受当时科技程度的限制，逻辑控制回路由继电器构成，起动方式为传统的频敏电阻降压方式，起动电机执行元件是接触器。控制系统接线复杂，故障点多，对电机保护功能不全，起动电流大，对厂用电有较大的冲击，不利于其它设备的稳定运行。2004年初对该系统改造时，应

9、用了上海山宇电子设备有限公司消费的SJR2型软起动器。新控制系统解决了原控制系统存在的众多问题，且有利于同正着手全面改造的新计算机监控系统接口，为进步全厂综合自动化程度，实现减人增效打下了根底。3.2控制系统的构造控制系统构造如图5所示，主要包括软起动器、接触器、可编程控制器、压力传感器、进气电磁阀。align=center图5控制系统构造图/align3.3软起动器的工作原理当气罐气压降至空压机起动值时，可编程控制器向软起动器发出起动命令，软起动器通过可控硅控制电动机的起动电压和电流，使空压机系统在空载状态下平滑起动。当电压到达额定值时，接触器吸合，可控硅短路，三相电源直接加在电动机上，软起

10、动器起动完成，并向可编程控制器提议动完成信号。可编程控制器经过9s的延时，投进气电磁阀，空压机带载运行，向气罐打气；当气罐气压达停机值时，可编程控制器切断进气电磁阀，使空压机系统进入空载状态，2s后向软起动器发停机令，在软起动器的控制下，电动机逐渐减速至完全停机。原理图如图6所示。align=center图6软起动器的工作原理/align3.4软起动器在系统中的控制1控制功能自动手动控制空压机启、停,控制方式通过工作方式切换开关选择。自开工作方式时，根据气罐气压的变化自动启停空压机。手动方式时可编程控制器退出运行，在软起动器控制面板上手动操纵启停空压机。根据空压机系统的实际情况，选择电机的启停

11、方式是限流软起动和软停车。2保护功能保护功能涉及整个空压机系统。当发生一级气缸气压过高低、油缸压力过高低、排气温度过高以及断相、相序错、电机过流、过载等任一异常时，保护动作自动停机。3监视、报警功能实时监视系统的运行工况，在控制盘上有主回路电流、电压指示及显示系统运行状态，当系统出现故障时，控制盘上有具体的故障报警显示，同时向中控室发报警信号。3.5软起动器的运行效果山宇软起动器已在该厂运行1年，运行情况说明，其可靠性、功能和性能与原控制系统相比都有显著的改善和进步。主要表达在以下几点：在构造上采用软起动器作为控制输出执行元件，控制逻辑用可编程控制器实现，使得系统构造简单明了，进步了控制系统的

12、可靠性，也便于维护。软起动器的限流起动方式，将起动电流控制在平安范围内，改善了原控制系统因起动电流较大冲击厂用电而影响其它设备正常运行的状况。起动经过采用双向可控硅，起动经过完成后，接触器短接可控硅的控制方式，既防止了用接触器直接控制电机接点易拉弧、粘连、烧坏等故障的发生，也节约了能源。软起动、软停车方式，减少机械应力，保护设备，延长其使用寿命。保护功能涉及空压机系统各不良运行工况，有利于进步设备安康程度。控制盘上的显示功能，便于在现场全面理解设备运行情况。数字化参数设定及显示功能直观、方便、省时。4完毕语软起动器现已广泛用于冶金、钢铁、油田、水电站等各个行业，主要用在空压机、泵、风机等辅机控制领域。采用传统控制构造存在众多缺陷，对于大负载，其问题就显得更为突出，软启动器不但克制了传统控制构造的缺乏，而且使控制功能更加完善。选择软起动器起动电动机，将是将来必然的开展方向。