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交流电动机软启动器技术概述与应用
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更新于2024-07-08
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交流电动机软启动器的设计学士学位论文主要探讨了笼式异步电动机在工业生产中的广泛应用及其传统启动问题。笼统异步电动机直接启动时,由于电流冲击大,对电网和周边设备造成严重干扰,尤其是在大容量电机中,这种问题尤为突出。为了解决这一问题,传统的降压启动方法如串联电抗、电阻、星三角转换和自耦变压器等被逐步取代。 进入20世纪70年代,软启动器的出现彻底改变了电机启动方式。软启动器利用晶闸管交流调压技术,通过控制电压逐渐增加,从而降低启动电流,减少了对电网的冲击。它们集成了多种功能,如软启动、软制动、轻载节能,以及过载、短路、漏电等保护,提高了系统的稳定性和可靠性,适应了工业自动化的需求。 对电机软启动技术的具体要求包括:一是保护电气系统和机械设备免受启动电流过大带来的损害,确保平稳启动;二是满足更高精度的转动设备控制,包括启动、运行和停止过程中的平稳性、机械稳定性,以及工艺上的精确控制;三是节能和现代化操作控制,提高设备效率和操作灵活性;四是实现电机运行速度的精确调节,以适应不同负荷需求。 现代社会中,软启动在交流电机启动中的应用广泛,不仅在工业生产线上,也包括在建筑、交通、医疗等多个领域。通过软启动技术,电动机的启动过程变得更加平滑,降低了对电网和其他设备的影响,同时也提高了设备的使用寿命和整体性能,为现代工业生产和自动化进程提供了强有力的支持。因此,软启动器的研究和设计在当前和未来的工业发展中具有重要的战略意义。
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第 2 章 交流电机启动
5
2.3 传统软启动方式及适用场合
降压启动的目的是减小启动电流,但它同时也使启动转矩
下降。 对于重载启动,带有大的峰值负载的生产机械,就不能
用这种方式启动。 传统的降压启动有以下几种方法 :
(1) 星形 /三角形转换器:这种方法适用于正常运行时定子绕
组采用 △接法的电动机。 定子有 6个接头引出, 接到转换开关上,
启动时采用星形接法,启动完毕后再切换成 △接法。 启动电压
较运行电压降低了 3倍。 这种启动设备的优点是启动设备简单,
启动过程中消耗能量少。
(2) 自耦变压器降压启动:自耦变压器高压边接电网,低压
边接电动机,一般有几个分接头,可选择不同的电压比,相对
于不同启动转矩的负载,在电动机启动后再将其切除。 其优点
是启动电压可以选择,如 0.65, 0.8或 0.9U
N
,以适应不同负载的要
求。 缺点是体积大,重量重,且要消耗较多有色金属,故障率
高,维修费用高。
(3) 磁控软启动器:磁控软启动器是利用控磁限幅调压的原
理,在电动机启动过程中电压可由一个较低的值平滑地上升到
全压,使电动机轴上的转矩匀速增加,启动特性变软,并可实
现软停车。 但其起控电压在 200V左右,用户不可调整,会有较
大的电流冲击,且体积较大。
(4) 串联电抗器:对于高压电机,可在定子线路中串联电抗
器或水电阻实现降压启动,待启动完成后再将其切除。 但电抗
器成本高。
(5) 串接频敏变阻器:对于绕线式异步电动机,可在转子绕
组串接频敏变阻器启动,待启动完成后再将其切除。 但频敏变
阻器成本高。
( 6)电解液液阻限流的软启动:液阻是一种由电解液形成的
电阻,它导电的本质是离子导电。其阻值正比于二块电极板的
距离,反比于电解液的电导率,极板距离和电导率都便于控制,
且液阻的热容量大。液阻的这两大特点 (阻值可以无级控制和热
容量大 ),恰恰是软启动所需要的,加上另一个十分重要的优势
即低成本,使液阻软启动得到了广泛的应用。
但基于液阻限流,液阻箱容积大,且一次软启动后电解液
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