节能软启动器(DWR系列)的应用

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节约能源是我国的基本国策,国家拟订了《节约中长期专项规划》,电动机系统节能工程是重点之一,因此节能降耗提高生产效率是每个企业追求的目标,就电动机的节能手段来讲:一是降低启动电流、二是采取无功就地补偿来达到节能目的。
 
降低启动电流的最好方法就是采取变频调速技术和软启动技术,由于变频设备价格比较昂贵,现在价格虽然有所降低、但与软启动器价格相比还是很贵,所以在不需要调速的情况下,还是选择软启动器比较经济合算,所以软启动器很快得到了推广使用。
 
软启动器(soft starter)是一种集电机软起动、软停车、多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。运用不同的方法,控制三相反并联晶闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能。本文着重介绍一种DWR系列节能软启动器。
 
一、工作原理
软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。
 
待电机达到额定转速时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额 定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转速逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。
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DWR系列节能软启动器原理方框图如上图所示,整台软启动器是由三块电路板及主回路组成)其工作原理是三相380V电源通过电源板的隔离变压器降压为IOV低压电,通过三相整流桥整流滤波为电源板、控制板、数显操作板提供直流工作电源)同时为控制板提供同步信号源。电源板的另一路三相低压8V经整流分压后配合由控制板送来的同步信号、驱动触发信号来触发可控硅、改变可控硅的导通角以达到调压的目的。
 
控制板主要有STC89C52型工业单片机、光电耦合器、半导体阻容件及IC集成电路等组成整流、数字滤波、计数、振荡、时钟、脉冲信号产生、双脉冲信号合成等功能电路,同时又为电源板提供同步驱动信号,为数显操作板提供数字显示信号,数显操作板又为控制板提供编程设置信号。主回路由6只大功率高耐压值单向可控硅(可控硅也可选用MTC型可控硅模块以减小体积安装方便)、温度传感器、压敏电阻、电流互感器组成。RT1、RT2、RT3压敏电阻的主要功能是吸收主回路的瞬间脉动浪涌尖峰电压。
 
二、特点
新型DWR系列节能软启动器采用先进的数字电路,更加稳定可靠,主回路选用高耐压值强大功率器件安装,抗过压过载能力强,增加频繁启停次数切无电弧现象、延长了设备使用寿命,其具体特点表现为:
 
●节能、启动平滑,对电网及设备无冲击,降低配电容量,提高生产效率。
 
●安装无相序要求,但可设置相序保护。
 
●启始电压0~80%、启动时间2~60秒,任意可调。
 
●斜坡电压启动、斜坡电压加突跳启动、斜坡电压加限流启动、多种启动方式随意选择。
 
●保护功能齐全,故障白诊断,对断相、三相严重不平衡、相序、过流、过热、过压、欠压都能可靠停机保护。
 
●自由停止、软停止两种停止方式任意选择,软停止可有效避免高楼供水对管路的压力冲击。
 
●控制电路采用工业单片机光电隔离全数字化结构、抗干扰能力强,在恶劣的工况环境下也能正常工作。
 
●高可靠性,使用寿命长、故障率低,节约维修费用。
 
三、套件安装
整台节能软启动器套件包括中心控制器及主回路,中心控制器内部结构包括数显操作板、控制板、电源板等所有控制部分;中心控制器与主回路的连接、请参考上图。主回路分模块式和分立式两种。
 
本文着重介绍模块式的,首先要选择MTC型内部反并联的、耐压值1400V、散热板与电极间的耐压值要达到3000V以上的优质可控硅模块,电流和散热片的选择都要根据电动机的功率计算,一般可用电动机功率(KW)×4(系数)=A(模块电流)散热片15KW-37KW可选SRX-CCK型尺寸330×287×30、功率40-75KW选SRX-CEH型尺寸365×23O×26、功率90KW-l60KW选SRX-CHI尺寸选475×3Ol×52)以上尺寸以毫米为单位(200一500KW选平板可控硅)以上数据仅供参考;散热片要经过铣床加工平滑最好镀黑,模块安装时要涂上一层绝缘导热硅脂以利于大面积接触,均匀压紧即可。
 
四、使用
使用时输入端R、S、T端子接入380V电源,输出端U、V、W端子接负载(用220V/200W灯泡Y接后代替负载),按动启动键,这时灯泡应当由暗渐渐发光明亮)观察三只灯泡亮度相同、用万能表测输出端电压与输入电源相同证明一切正常,切断电源)拆下三只灯泡)再接入负载电动机投入工作运行。根据负载情况可适当选择启始电压及启动时间,一般空负载启始电压应选在10%左右,启动时间可选择10秒左右即可。
 
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