《高压软起动在压缩机负载上的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压软起动在压缩机负载上的应用.docx（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高压软起动在压缩机负载上的应用主控电路的主要由DSP微处理器及CPLD大规模门阵列组成的数字电路组成，它的主要功能是产生触发晶闸管的脉冲指令，晶闸管的触发命令通过数字信号处理器DSP来发出。主控电路可以根据信号收集电路收集的电压与电流信号来调整晶闸管的导通角，进而到达调整电机电流的作用，实现对电机的闭环控制，即限流起动。在发出触发脉冲的同时它又可以通过电压电流温度等的反应信号监视电机及软起动装置本身的运行状态，保护整个系统，确保系统的平安运行。2.2.2触发系统触发系统是系统稳定可靠的关键局部，必须具有抗噪声干扰的才能，可以及时准确的导通可控硅。在这里主要存在两个技术问题：1触发脉冲可以及时准
2、确的触发晶闸管晶闸管是一种电流控制型双极型半导体元件，它要求门极的驱动单元类似于一个电流源，能向晶闸管提供一个十分陡直的尖峰电流脉冲，来保证在任何时刻都可以准确可靠的触发晶闸管。所以晶闸管的门极触发脉冲特性对晶闸管的正常工作有非常强烈的影响。在晶闸管串联使用时，我们要求互相串联的晶闸管尽可能的一起导通，由于开通较慢的可能会承受过电压而损坏元件，这个时候就要求同组串联的晶闸管开通时间差尽量的小。晶闸管的开通速度主要和门极触发脉冲的幅值以及脉冲上升沿的陡度有关系。也就是讲门极触发脉冲的幅值越大，脉冲上升沿越陡，晶闸管开通的时间就越短。所以在电机软起动领域，绝大多数厂家都是采用强触发方式来触发晶闸管
3、。即触发脉冲IG的电流幅值大于或者即是10IGT，脉冲上升沿时间tr1s。总之。为了保证晶闸管阀串工作的可靠性，IG要远远大于IGT。2触发晶闸管的触发方式高压隔离有三种触发系统，脉冲变压器、直接光触发和光纤触发。脉冲变压器构造简单、本钱低，但是其电磁兼容性差，不合适在高压环境下使用；直接光触发系统固然可靠准确但是价格昂贵，很少被采用；光纤触发系统可靠性好，固然相比直接光触发系统在电路上增加了一些复杂性，但是相对造价要低很多并且触发准确可靠，所以在高压应用上是首选，目前市场上的高压软起动装置的触发系统根本上都采用光纤触发系统。在高压软起动中触发系统的工作电源一般采取高位取能获得，即触发电路板上
4、的工作电源由动态均压即RC吸收回路上的电容供给，这样既防止使用高耐压变压器所带来的高本钱，又实现了电气隔离，防止触发信号受到干扰。需要指出的是，高位取能这种方法仅在软起动经过中适用，而在针对一些泵类负载设计的软停车经过中，由于在停顿经过的后半段由于主回路中的电流越来越小，会影响到触发板上电能的获取，进而影响到对晶闸管的触发。所以一些厂家的晶闸管软起动装置在消费具有软停车功能的产品时会单独给触发系统额外提供电源，这样就增加了本钱。而AB等一些国外公司的软起动装置在这方面技术就比拟完善，他们采用了一种叫做低位取能的一种技术，即在低压侧采用一个低压大功率的变压器，在触发板上采用一套电流感应装置，把变
5、压器的线穿过触发板上的电流感应装置，在触发电路板上获得感应电流，来充当电源的作用，这样在软停车的后期触发板可以获取足够的功率来继续触发晶闸管，可以使软停车的后期停车经过更加平稳，减少泵类负载的水锤效应对管道和叶轮的冲击。2.2.3信号收集电路和人机界面信号收集电路主要功能是收集各种信号并进展预处理，然后把处理过的信号反应回主控电路。目前主要收集信号有两种，电压信号和电流信号，局部软起动厂家还收集温度及转速信号。电压、电流信号一般通过互感器来进展收集，在经过处理后反应回主控制电路，根据反应的数据判定电机及软起动装置的运行状态，发出触发脉冲或在系统整体运行异常时通过反应信号判定故障并发出保护命令。
6、人机界面电路一般有液晶屏和键盘组成，用来完成用户的参数设置、选择起动形式以及显示系统的运行状态。在某些需要远程控制的工况下，局部软起动装置还加装了远程通讯模块。b3晶闸管软起动的起动方式3.1全压起动/b在这种状态下图3，软起动装置相当一个固态接触器，电机和直接起动一样，承受全部的电流冲击和转矩冲击，一般情况下晶闸管全开时间控制在0.25s以内：align=center图3全压起动/align3.2电压斜坡起动该形式是比拟长用的起动形式。它通过减少起动力矩的冲击，实现对电机平滑、连续无级加速的起动，进而使齿轮、连轴结和皮带的摩擦减小到最低。用户可以调节电机的初始转矩，在加速斜坡时间内，电机的输
7、入电压从设置的初始转矩对应的电压线性上升，把传统的降压起动变有级为无级，进而可以使电机平滑的起动，减少了机械方面的冲击。align=center图4电压斜坡起动/align3.3限流起动限流起动，顾名思义，就是在电动机起动经过中把起动电流限制到某一设定电流值以下。主要用在相对较轻负载起动，并且对电网冲击有一定要求的工况下，其输入电压从零开场迅速增长，直到其电流到达预先设定的电流限值，然后在保证输出电流不大于电流限值的情况下，改变晶闸管的导通角，逐渐升高电压，直到额定电压。与此同时，电动机的转速也在逐渐上升，到达额定转速。这种起动的优点是起动电流较小，可以把电动机起动对电网的冲击降到最小，并可按
8、照需要进展设定限流值。但是在设定电流限值时必需要根据电动机的初始转矩来设定，否那么设置过小会起动失败或者烧坏电机。此种起动方式起动时间相对较长。align=center图5限流起动/align3.4突跳起动这种起动方式主要应用在负载相对较重的工作环境下。在转矩控制的根底下，在起动的瞬间采用一个突跳转矩用来克制负载的静转矩，然后转矩在逐渐上升，直至电动机到达正常工作状态。这种起动方式的优点是可以缩短起动时间，起动较重的负载，但在起动的时候会对电网产生一定的冲击，影响同一电网下其他负荷的工作。align=center图6突跳起动/align3.5软停车软停车的实际上就相当于相反软起动经过，主要作用
9、是消除了系统的反惯性冲击，对于泵类负载来讲就是克制了“水锤效应。其主要经过是在电动机实行软停车时软起动装置的旁路接触器断开，同时晶闸管开场工作，使电机电压逐渐下降，转速降低，到达软停车的效果。如图7align=center图7软起动和软停车全经过/align3.6泵控起动及停车由于水泵类负载其相对特殊的机械特性，局部软起动厂家针对泵类负载的特性曲线专门设计了泵控型起动和停车方式，该种起动方式可以通过电机平滑的加速和减速，使离心泵在起动和停机期间降低水锤冲击。主控电路通过收集信号分析电机的各个运行参数，同时通过改变晶闸管导通角来控制电机状态，进而到达降低系统受到喘振冲击的可能性。图8align=
10、center图8泵控起停经过/align4软起动在压缩机负载的应用效果在首钢冷轧厂高压大功率压缩机负载系统10KV/3730KW和10KW/2250KW中，电机直接起动不仅会对电网产生冲击，而且对整个系统的机械维护也提出了很高的要求。在使用PowerEasy型软起动后，效果良好，到达了预期的目的，主要应用效果表达在以下几个方面：1相对于现场10KV/3730KW的压缩机而言，其额定电流为253A，在直接起动时电流会到达额定电流的7倍左右。使用了PowerEasy型软起动后，根据现场工况，起动形式设为限流起动，限流倍数为3.2倍，在起动时电流为810A左右，电流控制准确稳定。这样不但降低了电动机
11、起动对电网的冲击，而且进步了电网平安运行程度；从另外一个方面来讲，相对减小了电网容量，降低了投资本钱，缩短了建立周期。2在降低了压缩机直接起动对电机本身的冲击的同时，又降低了起动是对轴承、管道以及整个系统的机械冲击。由于电机直接起动加速过快，对传动系统的寿命和可靠性来讲都是特别严重的考验。而软起动经过平滑稳定，可以有效消除对传动系统和管道的不良影响，减少维护工作量，延长了工作寿命。3PowerEasy型软起动装置主回路采用进口晶闸管串联，功率元件一致性好，在设计上留出充分的裕量，连续起动35次时温升比拟小，在50之内，在恶劣的工作环境下可以保证很高的可靠性。4PowerEasy型软起动装置主要
12、采用电流闭环的方式来对电动机及整个系统进展控制与监视。在公道的电压波动下起动经过具有良好的一致性。并且软起动本身具有比拟完善的保护系统，可以根据反应信号随时对整个系统进展保护与监视，充分保证了系统的平安运行。5在调试经过中可以根据现场的工作环境来设置各种保护参数和起动参数，可以更好的适应现场的工况。6体积比拟小，机构设计公道，噪音小。5完毕语晶闸管串联式高压软起动在压缩机等平方转矩类负载的应用方面，可以有效的改变电机的起动特性，降低起动电流，以其优越的性能，为电动机提供全面的效劳，保证了整个传动系统运行的可靠性。在降低系统整体的维护工作量的同时，晶闸管软起动装置本身又可以做到免维护，使整个消费本钱降低，具有较好的投资回报和社会效益，符合时代进步的要求，是技术开展的必然趋势。1刘宏伟，王毅，赵凯岐，徐殿国，等异步电动机软起动器的研究J中小型电机，2002.1.2徐甫荣，崔力沟通异步电动机软起动及优化节能控制技术研究J电气传动自动化，2003.1.3黄俊,王兆安电力电子变流技术M北京：机械工业出版社,1999.12.4王毅,徐殿国风机类负载起停控制的电机软起动器J风机技术,20015高越农软起动装置的初级智能化J自动化博览,2002.16许实章电机学M3版北京：机械工业出版社，19967高越农电动机软起动学科J电气传动自动化,2005.1.