軟起動(dòng)器的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)

本文將介紹利用降壓功能的軟啟動(dòng)器，討論工作原理，提供接線圖，并介紹該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

不同類型的設(shè)備和機(jī)器為工業(yè)提供動(dòng)力。其中包括感應(yīng) - 工業(yè)中使用最多的機(jī)器，占現(xiàn)代工業(yè)中使用的所有電機(jī)的70%。堅(jiān)固性和效率使它們比工業(yè)領(lǐng)域使用的其他電機(jī)更具優(yōu)勢(shì)。這些設(shè)備需要先進(jìn)的保護(hù)，以防止操作過(guò)程中的電壓浪涌和其他損壞，并防止可能損壞感應(yīng)電機(jī)并提高其耐用性的可能性。電機(jī)起動(dòng)器是保護(hù)感應(yīng)電機(jī)最常用的設(shè)備。本文將重點(diǎn)介紹軟啟動(dòng)器。

軟啟動(dòng)器

軟啟動(dòng)器在電機(jī)啟動(dòng)期間利用電壓降低，逐漸增加電壓。這有助于電機(jī)緩慢平穩(wěn)地加速。它還可以保護(hù)電機(jī)免受全電壓供電造成的機(jī)械撕裂。換句話說(shuō)，軟啟動(dòng)器是一種降低電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并緩慢增加直到安全達(dá)到電機(jī)額定速度的電動(dòng)裝置。

軟啟動(dòng)器圖

圖1.軟啟動(dòng)器圖

對(duì)于感應(yīng)式三相電動(dòng)機(jī)，每相以反并聯(lián)方式連接兩個(gè)晶閘管。因此，使用的晶閘管總數(shù)為六個(gè)。晶閘管由單獨(dú)連接的邏輯電路（微控制器或PID控制器）控制。邏輯電路從主電源供電的整流電路獲得電源。觀察圖 1 以加深理解。軟啟動(dòng)器部件包括電源開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲等保護(hù)小工具、用于過(guò)流保護(hù)的過(guò)載繼電器和用于隔離的磁接觸器。在同一電路中是旁路開(kāi)關(guān)，一旦感應(yīng)電機(jī)達(dá)到完全額定速度，它對(duì)于感應(yīng)電機(jī)的全電壓恢復(fù)至關(guān)重要。

軟起動(dòng)器工作原理

在軟啟動(dòng)器中，晶閘管是電壓控制所需的主要部件。這是一個(gè)受控整流器。當(dāng)施加稱為點(diǎn)火脈沖的柵極脈沖時(shí)，它開(kāi)始在一個(gè)方向上傳導(dǎo)電流。

當(dāng)進(jìn)行軟啟動(dòng)時(shí)，電信號(hào)通過(guò)SCR，使得只有最后一個(gè)正弦曲線半周期通過(guò)。在此啟動(dòng)期間，電信號(hào)更早地通過(guò)，允許較大的電壓部件穿過(guò)SCR。 最終，在通過(guò)零點(diǎn)后，點(diǎn)火信號(hào)通過(guò)，允許所有電壓也通過(guò)晶閘管。

圖2.晶閘管點(diǎn)火波形

在軟停止過(guò)程中，該過(guò)程與軟啟動(dòng)相反。在啟動(dòng)時(shí)，全電壓通過(guò) SCR，隨著停止過(guò)程的進(jìn)行，點(diǎn)火信號(hào)以延遲模式發(fā)送，允許更少的電壓通過(guò) SCR，直到它達(dá)到零。之后，電機(jī)接收零電壓并停止。

軟啟動(dòng)器接線圖

直插式連接

它也稱為標(biāo)準(zhǔn)連接。用于保護(hù)和隔離的電機(jī)控制與軟啟動(dòng)器完美串聯(lián)。三根引線將電機(jī)連接到軟啟動(dòng)器。有關(guān)說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖 3。

圖3.標(biāo)準(zhǔn)軟啟動(dòng)器接線

三角洲連接內(nèi)部

這與我們?cè)谛侨菃?dòng)器中所做的類似。軟啟動(dòng)器的相位端子連接在一起，使它們與電機(jī)的每個(gè)繞組串聯(lián)。軟啟動(dòng)器最終承載的相電流約為電機(jī)額定電流的 58%。此方法僅適用于三相軟啟動(dòng)器

圖4.增量?jī)?nèi)連接。圖片由Simon Mugo提供

軟起動(dòng)器類型

目前，只有五種類型的軟啟動(dòng)器可用。

初級(jí)電阻器

這種類型在每個(gè)電流相位中都有一個(gè)電阻器，以抵抗電流。啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，電阻電阻會(huì)抵抗電流，導(dǎo)致電壓下降。初級(jí)電阻啟動(dòng)器適用于平穩(wěn)啟動(dòng)，并具有提供兩點(diǎn)加速的優(yōu)點(diǎn)。

汽車變壓器

自耦變壓器是使用軟啟動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最有效方法之一。初級(jí)電阻類型的電阻器被變壓器取代，啟動(dòng)器必須利用變壓器的抽頭向電機(jī)釋放電力。它們可以為電機(jī)提供比其他軟啟動(dòng)器類型更高的電流。

零件繞組

在這種方法中，電機(jī)繞組分為兩組或多組。同一集的目的是實(shí)現(xiàn)并行操作。電源施加到一組電機(jī)繞組。電機(jī)立即達(dá)到最大速度，其他繞組組通電以正常運(yùn)行。在這里，降低啟動(dòng)扭矩和電流是里程碑式的成就。

星三角洲

這就要求電機(jī)與線圈的三個(gè)繞組相連。

固態(tài)

作為最新的方法，機(jī)械部件被電氣元件取代。SCR是這里的關(guān)鍵部件，用于在電機(jī)加速時(shí)控制電機(jī)電壓

軟啟動(dòng)器優(yōu)勢(shì)

與其他類型的電機(jī)不同，提供逐漸增加的電壓，因此啟動(dòng)非常平穩(wěn)

零功率浪涌，因?yàn)樗拗屏艘欢螘r(shí)間通過(guò)的電流量

電機(jī)加速和減速可通過(guò)改變軟啟動(dòng)器點(diǎn)火角度進(jìn)行調(diào)節(jié)

一些電機(jī)應(yīng)用需要多次啟動(dòng)或以多個(gè)間隔停止;軟啟動(dòng)器無(wú)需多次啟動(dòng)和停止即可做到這一點(diǎn)

過(guò)熱大大減少，因?yàn)樗趩?dòng)期間注入非常低的電流

與傳統(tǒng)起動(dòng)器相比，由于其平穩(wěn)運(yùn)行和消除電機(jī)繞組內(nèi)的機(jī)械和電氣應(yīng)力，使用壽命更長(zhǎng)

與傳統(tǒng)電機(jī)相比，效率更高

軟啟動(dòng)器缺點(diǎn)

無(wú)法調(diào)節(jié)速度

啟動(dòng)扭矩降低

它有散熱問(wèn)題

軟起動(dòng)器應(yīng)用

輸送帶由于啟動(dòng)和停止需要平穩(wěn)性

球迷

使用皮帶和皮帶輪的電機(jī)，例如在寶塑磨機(jī)中

液體泵或水泵
審核編輯：陳陳