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上海蔻湘自动化设备商行
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晶闸管软启动器将逐步取代传统的自耦式补偿器
时间:2010-02-28 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置: 大 中 小
1引言
1977年美国航空航天局(NASA)FrankNole工程师获得了一项节电器专利,初期称为“功率因数控制器”,此后又有许多公司和个人开发了十几种节电器。1982年FrankNole又作了二点改进,一是省掉取样电阻而改为监视晶闸管两端电压,二是采取了反馈控制技术,使空载时电动机电压进一步减小,节电率大大提高,正式定名为“节电器”(POWERSAVER)。我国也开发了节电器,但实际使用效果不佳,未能广泛推广使用。1983年后,上海市相继引进了一系列的节电器产品,在对引进的节电器消化吸收的基础上,上海,西安等地研制出了新型节电器,其性能达到并超过引进的同类产品,为进一步推广节电器创造了条件,国内市场上从上世纪90年代开始把软启动器作为电机节能的**产品。
2作为节能应用的软启动器
节电器通过双向晶闸管或反并联晶闸管相位控制实现降压,其主电路原理如图1所示。
晶闸管软启动器实测数据见表1(参阅30kW电机实测数据)。从表1可见
1)节电器对某些特定的负载具有较好的节电效益,因此,它应在相应范围内推广使用,切莫不分对象应用。
2)对于不变负载(不管是满载还是负载率30%~40%情况),连续长期运行,则不宜采用节电器,而应该选用**电动机。
3)对于变负载情况,如果**负载率≥30%以上,采用晶闸管软启动器意义也不大。
3软启动器与自耦式补偿器技术经济对比
传统的自耦补偿器自上世纪50年代初开始应用以来,一直在电机起动装置领域占居主要地位。自上世纪80年代开始,国外固态起动装置在我国工业领域逐步推广使用,已对传统的补偿器形成较大冲击。表2对二种装置进行了技术与经济对比,并给出了正确应用范围供读者参考。
4软启动器的技术特点与应用范围
1)短期重复工作的机械
长期空载(轻载<40%)运行,短时重载。例如:起重机、皮带输送机、金属材料压延机、车床、冲床、刨床、剪床等。
2)频繁起动的工作机械
有些机械经常处于开停状态,如果允许轻载启动,则可以使用软起动技术。以下列举一些软起动器的特性。
a)线性软起动
这种起动方式是最普遍使用的。首先,电机上升至初始转矩值,该值可在5%~90%的额定转矩之间调节。然后,电机电压在加速斜坡上升时间逐渐上升,加速斜坡上升时间可在2~30s之间调整。如图2所示。b)带可选择突跳起动的软起动这种起动方式提供了突跳起动和升压。它可提供500%满载电流的电流脉冲,可调时间范围为0.4~2s。使电机因负载需要助推才能起动时额外加一个附加转矩。如图3所示。
c)泵控制
该功能在离心泵的起动及停止期间,通过平滑地加速及减速电机来减小泵系统中出现的喘振。由微计算机分析电机变量并发出控制命令,以减小系统中出现喘振可能性的方式来控制电机。起动时间可在2~30s之间调整,停止时间可在2~120s之间调整。如图4所示。
d)智能电机制动
控制系统可实现在需要电机比自由停车更快速停车的场合,即快速制动。它是以微计算机为基础的制动系统,该系统给标准的鼠笼感应电动机提供三相制动电流。制动在没有附加的接触器或电源设备的情况下完成,而且无需计时器、传感器或测速计,便实行自动零速停车。制动电流的强弱可在满载电流的150%~400%之间调整。补偿器无法完成此功能。如图5所示。
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