大中型電機(jī)新型控制啟動(dòng)裝置軟啟動(dòng)器的原理、功能和特點(diǎn)
本文著重來(lái)闡述關(guān)于湖北九月電氣有限公司生產(chǎn)研發(fā)的 大中型電機(jī)新型控制啟動(dòng)裝置軟啟動(dòng)器的原理、功能和特點(diǎn)，以及在丹江口水電站中的應(yīng)用情況，并針對(duì)軟啟動(dòng)口出現(xiàn)的問(wèn)題提出了改進(jìn)意見(jiàn)和觀點(diǎn)，對(duì)于完善軟啟動(dòng)器在該領(lǐng)域的控制功能和普及應(yīng)用將起到積極作用。
傳統(tǒng)的大中型電動(dòng)機(jī)控制裝置采用的是接觸器、磁力啟動(dòng)器直接啟停方式，缺點(diǎn)是控制方式簡(jiǎn)單、不靈活，對(duì)系統(tǒng)沖擊較大且控制元件易損壞，維護(hù)工作量大。
隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟，近年來(lái)一種以計(jì)算機(jī)為核心，采用雙向可控硅為主控回路的智能化新型控制器“軟啟動(dòng)器”已普遍應(yīng)用于該領(lǐng)域，它以控制方式靈活簡(jiǎn)便，對(duì)系統(tǒng)沖擊小且控制元件不易損壞以及維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)正逐步取代傳統(tǒng)的控制裝置。當(dāng)然新產(chǎn)品應(yīng)用總會(huì)暴露出一些不足，本文以丹江口電廠使用的軟啟動(dòng)器為基礎(chǔ)，對(duì)其在3年中的運(yùn)行情況及暴露出的問(wèn)題進(jìn)行探討，從生產(chǎn)角度提出幾點(diǎn)改進(jìn)建議使其控制功能更加完善，供生產(chǎn)廠家及同行們參考。
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1 軟啟動(dòng)器的功能及特點(diǎn)
1．1應(yīng)用情況
丹江電廠20m3空壓機(jī)系統(tǒng)是機(jī)組調(diào)相、檢修和其它用氣設(shè)備的氣源，由2臺(tái)空壓機(jī)和4個(gè)儲(chǔ)氣罐構(gòu)成，工作氣壓為0．6～0．8MPa，空壓機(jī)的電機(jī)容量為132kW，額定電流272A。2套獨(dú)立的控制系統(tǒng)各控制1臺(tái)空壓機(jī)，運(yùn)行已20多年，設(shè)備老化嚴(yán)重，故障率高。受當(dāng)時(shí)科技水平的限制，邏輯控制回路由繼電器構(gòu)成，啟動(dòng)方式為傳統(tǒng)的頻敏電阻降壓方式，啟動(dòng)電機(jī)執(zhí)行元件是接觸器?？刂葡到y(tǒng)接線復(fù)雜，故障點(diǎn)多，對(duì)電機(jī)保護(hù)功能不全，啟動(dòng)電流大，對(duì)廠用電有較大的沖擊，不利于其它設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。1997年初對(duì)該系統(tǒng)改造時(shí)，應(yīng)用了軟啟動(dòng)器。新控制系統(tǒng)解決了原控制系統(tǒng)存在的諸多問(wèn)題，且有利于同正著手全面改造的新計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口，為提高全廠綜合自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)減人增效打下了基礎(chǔ)。
1．2軟啟動(dòng)器
軟啟動(dòng)器主要由CPU為8096的主控板、驅(qū)動(dòng)板、電機(jī)主控制回路及控制面板構(gòu)成。軟啟動(dòng)器具有控制功能、電機(jī)保護(hù)功能以及顯示、報(bào)警、參數(shù)設(shè)置功能。
1．2．1控制功能模式
收到外部啟、停命令后，按照預(yù)先設(shè)定的啟、停方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制?？蛇x的啟、停控制模式有以下幾種：
（1）限流軟啟動(dòng)控制模式：如圖1所示，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達(dá)到設(shè)定的電流限幅值Ｉm，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，完成啟動(dòng)過(guò)程。
（2）電壓斜坡啟動(dòng)控制模式:如圖2所示，U1為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所需最小轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的初始電壓。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)器的輸出電壓迅速上升到整定值U1，然后按設(shè)定的速率逐漸增加，直至達(dá)到電網(wǎng)電壓后，接觸器吸合，啟動(dòng)過(guò)程完成。
（3）停車模式：電動(dòng)機(jī)按所設(shè)定的速率逐漸減速直到完全停機(jī)。
（4）自由停車：電動(dòng)機(jī)不受控制地依慣性自由停機(jī)。