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    解決方案
    / Electrical
     
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               西安西為電氣科技有限公司

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          電機(jī)起動(dòng)的集中方式

          日期:2015-3-30 點(diǎn)擊:6893

          簡(jiǎn)介:自從第1臺(tái)電動(dòng)機(jī)問世以來,工程師們就一直在尋找一種合適的方法以避免電動(dòng)機(jī)的突然、劇烈啟動(dòng)。曾經(jīng)也試過好幾種“方法”但是這些“方法”都必須借助其他的物體才能達(dá)到目標(biāo),無一能從根本上解決這一問題。不過新型軟起動(dòng)器問世最終解決了這一難題。現(xiàn)在,將簡(jiǎn)單的布線與電子力學(xué)相結(jié)合,成功的開發(fā)出一系列新型軟起動(dòng)器,使軟起動(dòng)研究又前進(jìn)了一大步。這種新型軟起動(dòng)器不僅可以再電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中對(duì)電流和電壓實(shí)現(xiàn)超級(jí)電子控制,還增加了幾個(gè)新的設(shè)計(jì)兩靚點(diǎn)。
          1、前言
          滑雪的人都明白這樣的一個(gè)道理:突然、急劇的拉動(dòng)容易使人摔倒。而在工業(yè)應(yīng)用方面,許多企業(yè)每年都要為他們所使用的電動(dòng)機(jī)(用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇、壓碎機(jī)、攪拌機(jī)、水泵、傳送帶等等)的這種突然、急劇起動(dòng)浪費(fèi)數(shù)百萬美元,每天都有數(shù)不盡的交流電動(dòng)機(jī)在不必要的處于重荷之下。
          交流電動(dòng)機(jī)的這種突然而劇烈的起動(dòng)主要會(huì)造成以下幾個(gè)方面的損失:
          (1)直接在線起動(dòng)或星一三角起動(dòng)產(chǎn)生的電壓和電流瞬變?nèi)菀讓?dǎo)致電氣故障。電壓和和電流的瞬變現(xiàn)象可能導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)過荷,從而引起不良的電壓變化,并最終影響到同電網(wǎng)中的其他電氣設(shè)備。
          (2)導(dǎo)致從電動(dòng)機(jī)到起動(dòng)設(shè)備及到強(qiáng)應(yīng)力等這一整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈的機(jī)械故障。
          (3)運(yùn)行故障:例如使管路系統(tǒng)產(chǎn)生壓力震動(dòng),對(duì)傳送帶上的產(chǎn)品造成損壞,以及使電氣乘坐不舒服。
               此外,經(jīng)濟(jì)效益問題也是很明顯的:每一個(gè)技術(shù)問題,每一次的故障,都會(huì)因維修甚至?xí)和Ia(chǎn)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)中,這就會(huì)導(dǎo)致預(yù)算外生產(chǎn)成本的增加。
          2、軟起動(dòng)器的開發(fā)歷程
             交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問題由來已久,人們一直在試圖找出一種能夠徹底解決問題的辦法,在此過程中先后只要研究開發(fā)了下面幾種起動(dòng)方式。
          2.1星一三角起動(dòng)器
               星一三角起動(dòng)器是一個(gè)較早的解決辦法,在起動(dòng)過程中,電網(wǎng)的相位接頭和中性接頭之間,電動(dòng)機(jī)定子繞組與起動(dòng)器進(jìn)行星型連接,從而可以降低電動(dòng)機(jī)電壓,幾至降低電流大約1/Σ3,一旦克服主慣量之后,電動(dòng)機(jī)定子繞組在電網(wǎng)相位接頭之間的連接就呈三角形,以獲得滿電壓和功率。然而,這種起動(dòng)器不能從根本上消除機(jī)械和電氣瞬變現(xiàn)象,只能使其稍微減弱,使他們穿過時(shí)間軸上的兩個(gè)點(diǎn)--從隨后的星一三角切換至原點(diǎn)。   
          星一三角起動(dòng)法只適用于正常工況,在其他工況下,從星形到三角形之間的切換有時(shí)候比直接在線起動(dòng)情況還要糟糕。
          因此,星一三角起動(dòng)器對(duì)于該問題來說只能算是一個(gè)粗淺而有限的解決辦法。
          2.2滑環(huán)電動(dòng)機(jī)
          另一個(gè)早期的解決辦法就是滑環(huán)電動(dòng)機(jī),該電動(dòng)機(jī)由一個(gè)經(jīng)滑環(huán)與轉(zhuǎn)子電路連接的起動(dòng)變阻器起動(dòng)。采用這種方法,雖然電動(dòng)機(jī)的扭矩仍能維持在足以起動(dòng)負(fù)荷的必要水平,但起動(dòng)電流已經(jīng)降低了。
          在起動(dòng)過程中,電動(dòng)機(jī)獲得速度,轉(zhuǎn)子電阻逐漸降低,一旦起動(dòng)變阻器完全脫離電路,電動(dòng)機(jī)就可達(dá)到其最大轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)子繞組也在該點(diǎn)短路,因此,電動(dòng)機(jī)由此點(diǎn)開始作為普通的鼠籠式電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
          滑環(huán)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是扭矩較高而起動(dòng)電流受到限制,主要適用于起動(dòng)負(fù)荷較高的電動(dòng)機(jī),如壓碎機(jī)和魔坊用電動(dòng)機(jī);而其不利之處就在于它的機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,且電刷、滑環(huán)、電阻器和接頭的使用又使成本(包括維護(hù)成本)增加,可靠性降低。
           
          2.3頻率轉(zhuǎn)換器
              頻率轉(zhuǎn)換器從技術(shù)來說要優(yōu)于上述兩種解決方法:因?yàn)樗梢栽匐妱?dòng)機(jī)從起動(dòng)到正常運(yùn)行再到停機(jī)的每一次運(yùn)行循環(huán)中,對(duì)轉(zhuǎn)速、扭轉(zhuǎn)、扭矩和功率等所有相對(duì)變量進(jìn)行精確控制,另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)就是其控制設(shè)備為靜態(tài),即沒有移動(dòng)部件,其可靠性因而也提高了,維護(hù)共組兩很小。
          然而,頻率轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)是前提投資成本相對(duì)過大,這一點(diǎn)限制了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用,尤其在那些正常運(yùn)行中實(shí)際上并不要求定時(shí)控制的設(shè)備中的應(yīng)用。
          不過,隨著技術(shù)的不斷更新以及價(jià)格的下降,頻率轉(zhuǎn)換器已經(jīng)贏得了恩達(dá)的市場(chǎng),今天,它已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中取代了滑環(huán)電動(dòng)機(jī)。
          2.4軟起動(dòng)器
             軟起動(dòng)器于20世紀(jì)70年代末到80年代初投入市場(chǎng),它與頻率轉(zhuǎn)換器相似,同樣以電子和可控硅為基礎(chǔ),可以這樣說,它填補(bǔ)了星一三角起動(dòng)器和頻率轉(zhuǎn)換器在功能實(shí)用性和價(jià)格之間的鴻溝。采用軟起動(dòng)器,可以控制電動(dòng)機(jī)的電壓,使其在啟動(dòng)過程中逐漸的升高,很自然的限制起動(dòng)電流(圖1)。這就意味著電動(dòng)機(jī)可以平穩(wěn)的起動(dòng),機(jī)械和電應(yīng)力也降至最小,該裝置還有一種附帶的功能,即可用來“軟”停機(jī)。
          由于該起動(dòng)器采用電子式電路,可以相對(duì)比較容易的通過暗示和事故指示燈增強(qiáng)基本功能,改善電動(dòng)機(jī)的保護(hù),簡(jiǎn)化故障查找,如失相、過電流和超高溫保護(hù),以及正常運(yùn)行、電動(dòng)機(jī)滿電壓和某些故障指示。想斜坡電壓和初始電壓等所有設(shè)定值都可以很容易的再起動(dòng)器面板上設(shè)定,
          另外,軟起動(dòng)器除了完全能夠滿足電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)這一基本要求外,還具有很多優(yōu)點(diǎn),比如可靠性高,維護(hù)量小,電動(dòng)機(jī)保護(hù)良好以及參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單。
          然而軟起動(dòng)器仍有一個(gè)缺陷,那就是不能長(zhǎng)時(shí)間用于起動(dòng)扭矩要求很高的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置上,這種局限性主要因?yàn)椋浧饎?dòng)器實(shí)際上是靠將自身電壓斜坡式抬升至最大值(而在停機(jī)過程中又逐漸降至設(shè)定的關(guān)機(jī)水平)來完成工作。由于扭矩與電壓平方成正比,連接電動(dòng)機(jī)不能從一開始就達(dá)到最大扭矩,因此,軟起動(dòng)器更適合于水泵、風(fēng)扇、傳送帶、電梯等輕型易起動(dòng)的設(shè)備。
          軟起動(dòng)器對(duì)于工業(yè)企業(yè)來說其好處可謂比比皆是,很少有某個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)所不需要電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備,軟起動(dòng)器的強(qiáng)大的適用功能和精巧的設(shè)計(jì)特點(diǎn)使其在許多的現(xiàn)代企業(yè)的“必備設(shè)備”清單之列中亦占有一席之地。
           

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