QJR张紧培训讲义.ppt
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1、QJR系列矿用隔爆兼本质安全型交流真空软起动器培训讲义太原惠特技有限公司2021/9/2611、软起动器概述软起动器是一种用来控制三相异步电动机的新设备，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型电机控制装置，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组反并联的可控硅及其电子控制电路。运用不同的方法，控制可控硅的导通角，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。软起动器能够很好地解决起动过程中产生的机械冲击、电网冲击及难起动等问题，可大大降低系统的配电容量，实现电动机的平稳起动与停止，提高电动机的使用寿命和经济效益，是实现电动
2、机精确控制、替代传统起动器的理想选择。软起动器在三相异步电动机不需要调速的各种应用场合都可适用，特别适用于各种输送机及泵类负载或风机类负载需要软起动与软停车的场合。目前的应用范围是交流380V到6000V，电机功率从几千瓦到几MW。2021/9/2622、软起动与直接起动机械特性的比较a)电动机直接起动时的机械特性电动机起动时，转速为0，转差率为1，转矩为堵转转矩，电流为堵转电流；当电磁转矩大于起动转矩时电机开始转动；随着转速的上升，转差率降低，转矩逐渐增加，直到最大转矩；通过最大转矩点，转矩开始降低，转速继续上升，转差率继续下降；直到电磁转矩等于负载转矩时，系统平衡，电动机完成起动，进入稳定
3、运行状态。由于最大转矩对应的转差率只与电机内部绕线的阻抗有关，与外部所加电压的大小没有关系，所以，不同电压下达到最大转矩时对应的转差率是相同的。由于三相异步电动机的最大转矩与电源电压的平方成正比，所以在同转差率的情形下，电磁转矩的大小与电源电压的平方成正比。b)电动机软起动时的机械特性电动机起动时，可控硅按一定的导通角导通，从而使一定大小的电压加到电动机上（起始电压），对应的起始点位于A点，对应的转矩为起始转矩T0。随着可控硅导通角的逐渐增大，加到电动机上的电压也在逐渐增加，当电磁转矩大于负载转矩时，电动机转子开始转动。随着转子转速的逐渐增大，电动机逐渐运行到了B点（电流为4倍额定电流）。由于
4、本产品有限制电流小于4倍额定工作电流的功能（软起动器的标准），所以在电动机运行到B点后，电压增长的幅度减缓，增加小幅电压后，等待，至电流落回低于4倍额定工作电流；再增加小幅电压，继续等待，至电流落回低于4倍额定工作电流直到电压增加到额定电压，即电动机运行到额定电压所对应的机械特性曲线，真空吸合，软起动完成。2021/9/263红线是在软起动下的机械特性曲线，蓝线是在不同电压等级下直接起动的机械特性曲线。2021/9/2643、软起动与直接起动电流特性的比较a)电动机直接起动时的电流特性电动机全压通电瞬间，转子处于堵转状态，电流瞬时从0上升到67倍额定电流（堵转电流）；随着电动机转子开始转动，电
5、流下降，电流维持在高位的时间长短取决于电动机所带负载力矩的大小，且成正比；电流达到额定电流时，电动机起动完成，对应转速达到额定转速。b)电动机软起动时的电流特性电动机起动时，电流从0开始逐渐增加，直到电流为4倍的额定电流时（电流从0上升到4IN时间一般是78s），由于调压等待调压过程，电流基本维持在4倍的额定电流（电流在4IN上的维持时间与负载力矩有关，且成正比），低于直接起动时58IN的起动电流。随后，电流开始下降，直至额定工作电流（电流从4IN下降到额定电流时间一般是12s），电动机进入稳定工作状态。2021/9/265红线是在软起动下的电流特性曲线，蓝线是在直接起动下的电流特性曲线。20
6、21/9/2664、软起动与直接起动的比较结果1、直接起动起动时间短，没有给负载一个张紧的过程，容易损坏皮带式或链式负载；软起动跟踪负载确定起动时间（一般为1535s），电动机的缓慢起动，有利于带式或链式负载的张紧，防止因起动过快造成的断带或断链。2、直接起动起动电流大（一般为58倍额定电流），容易对电网造成冲击；软起动限制电流的大小，使电流基本维持在4倍的额定电流，可消除电网冲击，提高电网的供电质量。3、直接起动发热量大；软起动发热量低于直接起动（由图1.2可知，软起动曲线所占面积较小）。2021/9/2672021/9/2682021/9/2692021/9/26102021/9/2611
7、1、隔离换向开关 注：严禁在电机运行时操作隔离换向开关。注：严禁在电机运行时操作隔离换向开关。2021/9/26122、可控硅组件 可控硅组件SCR由三组反并联的可控硅组成，为软起动器的主要构成部分。软起动时，在控制器的控制下，三组反并联的可控硅按时序与主电源的相序同步导通，通过对可控硅导通角的调节，就可改变电动机电源电压的大小，从而使电动机实现调压软起动。2021/9/26133、真空接触器 真空接触器KM1用于软起动完成时旁路可控硅组件，避免长期运行使可控硅组件发热，延长了使用寿命；也可用于直接起动电机。真空接触器KM2用来控制电动机的绕组。真空接触器的吸合回路采用直流双线圈吸合，单线圈保
8、持电路。2021/9/26144、电源变压器 2021/9/26155、同步变压器 同步变压器TC2用来采集主回路电源的相位，为控制可控硅的导通角提供基准点，也可以为电源缺相的判断提供依据，并提供与控制回路的强电隔离。注：进、出线位置不能颠倒，否则会造成电源缺相的错误判断！2021/9/26166、熔断器 同步变压器输入测的熔断器断开后，容易引起系统的缺相故障，要特别注意。2021/9/26177、电流传感器 电流传感器用于检测主回路电流的大小，为控制可控硅导通角的导通提供依据；开关所有关于电流方面的保护，也是以电流传感器测得的电流值作为判断依据。如果电流传感器测得的三相电流值达到缺相设定的不
9、对称，控制器识别为电源缺相，所以，在缺相故障中，不在缺相故障中，不一定是真正的电源缺相，可能是某一一定是真正的电源缺相，可能是某一个电流传感器故障个电流传感器故障；在摘除电流传感器的情况下，开关仍会起动，但是开关不具备所有关于电流方面的保护（缺相、过载、短路），同时开关没有4倍限流的功能，开关起动只能是定时调压起动。2021/9/26188、控制器 控制器为系统的核心控制器件，它根据同步变压器的同步信号、电流传感器的电流信号，进行智能化模糊控制，完成脉冲输出、过载、短路、断相等保护，并接受来自PLC的运行指令。2021/9/26199、中文液晶显示器 显示器是由控制器来提供5V电源，由PLC来
10、提供显示信号的2021/9/262010、可编程序控制器 可编程序控制器PLC是系统的命令控制中心，综合外部的输入信号，完成人机对话，并对控制器等发出控制指令，执行保护功能，还可进行起动延时（POT0）、预警延时（POT1）的设定。CPU224：14入10出2021/9/262111、继电器 开关采用24V直流继电器，线圈由PLC供电 2021/9/262212、压敏电阻 压敏电阻没有正、负极，安装在可控硅组件的进、出线端子之间，可消除可控硅组件两端的尖峰电压，对可控硅组件进行瞬间过电压保护。在正常工作电压（外加电压低于其临界电压值）下，它呈高电阻状态，仅有微安数量级的漏电流流过，相当于开路状
11、态；当有过电压（当电压达到其临界值以上）时，其两端的电压保持不变，但电阻却急剧下降，电流急剧上升，过电压以放电电流的形式被其吸收掉；当浪涌过电压过后，电路电压恢复到正常电压，压敏电阻恢复到高阻状态。2021/9/262313、阻容吸收 阻容吸收主要用于吸收真空分断时的过电压，保护可控硅。2021/9/262414、先导组件 先导组件作为人机信息交换的输入部件，由4个按钮（从左往右分别是：反转、复位、停止、起动）和3个选择开关（左上角：远控/本控；左下角：多台/单台；右：硬起/软起）组成。2021/9/262515、驱动板 驱动板用来接收KZQ控制器的脉冲输入信号，并通过6个脉冲变压器的隔离驱动
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