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      軟啟動柜
      2020年10月21日  星期三
        
      特價供應高壓水阻軟啟動柜,咨詢電話:0710-3233563
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      最新資訊
      軟啟動方式的優劣勢比較
      作者:LI YUN  來源:軟啟動技術網  發表時間:2013-04-13 10:28:30  點擊:623
      一、軟啟動的概念
        中高壓電機軟啟動,是在中高壓(主要指6KV、10KV)電動機起動過程中,隨著電動機反電動勢的不斷建立,電機端電壓由某一值逐漸平滑、無級的上升至全壓,轉速由0上升到額定轉速,最后依靠旁路甩掉軟啟動控制裝置。
      二、軟啟動的作用
      大功率交流電機直接起動會產生一系列電氣和機械問題。
      電氣方面有:
      1、起動時可達5-7倍的額定電流,造成電動機繞組電流引起過溫,從而加速電機絕緣老化。
      2、造成供電網絡電壓波動大,當電壓≤0.85UN時,影響其他設備的正常使用。
      機械方面有:
      1、過大的起動轉矩產生機械沖擊,對被帶動的設備造成大的沖擊力,縮短使用壽命,影響精確度。如使聯軸器損壞、皮帶撕裂等。
      2、造成機械傳動部件的非正常磨損及沖擊,加速老化,縮短壽命。人們為了解決以上問題,不斷的尋求解決起動問題的方法,例如采用自耦變壓器降壓起動、串聯電抗器、液體電阻器、磁控電抗器等起動方式。它們可設定起動時間、限流和各種保護值等。平滑的起動特性和免維護等使其具有傳統的起動方法無法比擬的優越性。國內市場低壓380V軟啟動主要是采用晶閘管降壓軟啟動器,高壓軟啟動主要采用傳統有級軟啟動方法,近年來采用液體電阻軟啟動器的比較多,也有部分采用進口公司如:ABB、SIEMENS、摩托托克、AB公司生產的晶閘管降壓軟啟動器,但其價格昂貴。
      軟啟動和傳統的起動方式均屬于降壓起動,軟啟動的突出貢獻在于作為降壓器件是可以平滑無級改變的,這樣的好處是:降低起動電流,減小電網壓降,縮短起動時間,降低機械沖擊。對電機、電網和負載都有好處。
      三、軟啟動的分類
        軟啟動可分為有級和無級兩類,前者的調節是分檔的;后者的調節是連續的。傳統的軟啟動均是有級的,如星/角變換軟啟動,自耦變壓器軟啟動,電抗器軟啟動等等,F主要介紹無級類的:磁控軟啟動、液阻軟啟動和晶閘管軟啟動等。
      四、變頻軟啟動
        單純從這個角度來看,采用高壓變頻無疑是最理想,它可以將起動電流控制在額定電流以內,又能提供足夠的轉矩,但僅僅把高壓變頻作為起動裝置無疑是對資源的巨大浪費。
      五、液體電阻
      軟啟動
        原理:利用伺服電機改變浸泡在導電液體(一般由Na2CO3和水配制)中極板的距離,使其電阻由大到小平滑無級減小。電機端電壓逐漸上升至全壓,實現電機軟啟動。
        液體電阻的優點是成本低,在軟啟動過程中不產生高次諧波,能基本解決高壓電機的軟啟動,但其缺點和優點一樣明顯,主要表現在:
      1、高壓電動反電勢建立的速率和水電阻變化的速率很難吻合,從而造成了起動電流的斜率很大,嚴重時頂跳上級開關。
      2、環境溫度對起動性能的影響大。
      水電阻導電的實質是靠離子的移動,電阻大小由導電離子的多少決定,水電阻(含熱變電阻)均是由Na2CO3和水配制而成,任何化學無機物的溶解度均受外界溫度的影響,溫度越高溶解得越多,電阻率越小,溫度越低溶解越少,電阻率越高,這就是液態電阻為什么在夏天(溫度可高達40)起動電流大(有時高達5倍額定電流,簡直象直接啟動),而冬天(溫度最低為-20)起動困難,嚴重時需要重新配液方可解決,加上水的蒸發和補充及其它導電離子進入液阻箱,均會引起液體電阻的改變。
      3、對環境的要求高,液阻軟啟動裝置不適合于置放在易結冰的現場。
      4、
      液阻箱容積大,其根源在于阻性限流,減少容積引起溫升加大,一次性起動后電解液通常會有10℃-30℃的溫升,使軟啟動的重復性差。
      5、控制功能低下,起動時間、停止時間、初始電壓、限壓范圍等主要控制參數均不能方便的調節,移動極板需要有一套伺服機構,它的移動速度較慢,難以實現起動方式的多樣化。保護功能不全,無自檢、過載保護、電流不平衡、斷相等保護。
      6、維護困難。須經常維護,須經常加液體以保持液位。在高壓回路里加水作業有很大危險性。電極板長期浸泡于電解液中,表面會有一定的銹蝕,需要作表面處理。
      7、安全性差。這是該裝置最大的隱患,一旦維護不及時,至液阻位過低,起動時有引起裝置爆炸的危險,爆炸后引起高壓接地,給人員設備帶來災難性的后果。在起動時有噪聲及電動力致使震動,特別是在極板運行中易造成導電水飛測,安全性差。在高壓起動回路中,用傳動電機及傳動機構控制極板運行,一旦控制失靈,后果比較嚴重。
      七、熱變電阻軟啟動
        原理:利用液體的負溫度特性來改變電阻,所謂負溫度特性,即溫度越高,阻值越小,反之亦然。在起動過程中,起動電流加熱液體,溫度升高,阻值減小。但是,其可行性大可質疑;大的限流器件不具備限流能力易控性,裝置對使用環境溫度要求度高,軟啟動重復性差。因為熱變電阻軟啟動裝置具有“原理”決定的、與生俱來的幾個內在特點:
      1、電極無需動,因而減免了移動電極的伺服機構,減免了伺服機構可能帶來的不安全。但是,需要采取防范蒸汽散發的措施。
      2、無法進行實時控制,更談不上“閉環控制”。
      3、根據一次軟啟動的質量對裝置進行下次再調整的余地不大?赡艿恼{整僅僅是:極間距離,電解質濃度,液面高度。并且調整幅度相當有限。
      4、具有一切液態軟啟動裝置的共性,如發熱量大、體積大,不能作到免維護。
      5、對環境尤其是溫度變化的耐受能力較差,難于保證不同環境溫度下軟啟動性能的一致性。
      6、軟啟動功能單一,使適用范圍受到一定的限制;不能實現軟停止,不能實現帶電流突跳的軟啟動。
        優點:與液阻相比,熱變電阻去掉了伺服系統,只有三大桶水,因此它的結構更簡單,成本更低,但缺點也更加突出。
        熱變電阻除了繼承水阻全部缺點外,有三點對它來說是致命的:
      1、熱變電阻為保溫,必須把水箱封閉,且采用兩層水箱,層與層之間注入變壓器油隔離,液體在有限空間內加熱,極易發生爆炸,廣西柳州鋼鐵公司發生過兩次熱變爆炸事故,整個柳鋼停電一個多小時,現在這些熱變電阻的老用戶已到了談熱變而色變的地步。
      2、熱變電阻的整個起動過程是不可控制的,更不可預測,當按下起動按鈕,一切均不以人的意志為轉移了。
      3、相比于液阻,環境溫度對起動性能的影響更加嚴重。
      八、
      晶閘管軟啟動
      原理:利用晶閘管導通角的開通來實現軟啟動。
      特點:通過SCR器件的串連走向高壓,為此,需提高SCR器件的耐壓等級和開關速度,改進觸發與關斷的同時性。晶閘管軟啟動本身更適合于低壓領域。
      缺點:
      1、諧波大,強迫換相,產生大功率脈沖。
      2、均壓均流技術復雜,成本高,風險大。
      3、由于串并聯大量的晶閘管,所以故障點多,維修復雜,檢修很頻繁。
      4、過載需加大額定電流倍率。
      九、磁控
      軟啟動
      磁控是針對水阻和熱變電阻不可克服的缺點而出現的最新換代產品,其原理是:
      它是利用飽和電抗器的原理,在高導磁的閉合回路中,通過直流勵磁平滑改變電抗器的電抗值,使電抗器兩端電壓由大到小平滑改變,從而完成電機平穩的起動過程。
      磁控軟啟動的突出特點:
      1、它的核心部件是自然冷卻,其結構類同于干式變壓器,不存在漏油、換油等維護方面的問題。
      2、不存在電壓等級之間的電的聯系,安全性可靠性較好。
      3、磁控軟啟動器安裝方便,在大功率高等級存在節約基建投資,減少纜線敷設引起的財力和人力的浪費。
      4、磁控軟啟動器高次諧波較小,對供電電網的質量有利。
      5、控制速度與電機起動同步,在電力系統中,需要快,則必須快(如補償系統慢會造成事故)。電動機起動是一個慢過程,原因是電機的大飛輪慣性所致。而電機軟啟動對于控制速度沒有過高的要求,0.1s量級與電機起動速度吻合。
      6、初始電流在電機起動過程中,零初始電流意味著加速轉矩的喪失,意味著電動機的堵轉和軟啟動的延誤。
      7、體積小,受環境溫度影響小,免維護,安全可靠,易控制。
       
       

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