电机起动及软起动器知识的培训200704

2020/3/271电机起动及软起动器知识技术支持部：林启光TEL：0754-8739701FAX：[phone]E-mail：[e-mail]2020/3/272培训目的熟悉电机启动及软起动知识，掌握选型相关知识！2020/3/273电机的分类：交流电机在交流电路中，用来将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的旋转电机，前者叫交流发电机，后者叫交流电动机。主要分为：同步电机：同步电动机和同步补偿机异步电机：主要作为电动机使用2020/3/274电机的分类：直流电机在直流电路中，用来将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的旋转电机，前者叫直流发电机，后者叫直流电动机。根据不同的励磁方式分为：它励电机自励电机：并励、串励、复励2020/3/275电机的分类：特殊电机特殊电机单相异步电动机（风扇、吹风机等）多速异步电动机（车床、起锚机等）电磁调速异步电动机测速发电机伺服电动机步进电动机直流弧焊机单相串励电动机（电钻）2020/3/276标准电机与变频电机的差异常有的标准电机一般工作在额定转速，同时在轴承端自带有冷却风扇。变频电机变频范围：5--100Hz,50Hz以下为恒转矩调速，50Hz以上为恒功率调速。另带电冷却风扇。特点：低速运转时，转矩平滑，无爬行现象另可加装编码器，制动器，热敏电阻，加热器等。ABB电机2020/3/277电机铭牌你通常在电机上看见的2020/3/278电机铭牌1HP马力=0.746kW千瓦2020/3/279电机铭牌2020/3/2710服务系数是功率增加百分比HP(大于电机额定功率)，电机可在短期内工作的最大能力此系数通常为0-25%.例如1.25服务系数表明电机比标称功率提升25%.电机铭牌2020/3/2711电机接法123456常用6头电机接线图2020/3/2712电机接法–Y电机T1123T2T34,5,6接线排123456常用3头Y-电机接线图2020/3/2713电机接法–三角形电机123T2T1T3564常用3头三角形电机接线图接线排1234562020/3/2714使用不同电机的原因Y-电机低起动电流(通常6-7倍满载电流)低转矩常用在三相电机三角形电机高起动电流(可能高达12-14倍满载电流)高转矩SCR或接触器必须放大等级，因为起始电流很高起动时,在频率不变下,LRTaI²,IaV,LRTaV²2020/3/2715对电动机起动的要求？1、电动机起动力矩应高于负载力矩－能否起动•保证电动机起动转矩大于生产机械的负载转矩，必须保证起动转矩需要的端电压，才能使电动机带动生产机械很快转动起来。2、电动机的起动电流应在允许的范围内－变压器容量3、尽量减少电机起动对负载的冲击－起动是否平稳•起动电流不要太大，才能避免在电网上不超过允许的电压降落，而影响其它电气设备正常运行。2020/3/2716传统对于电动机起动的方式有哪些？◇直接起动；◇减压起动；1.定子回路串电阻（或电抗器）起动；2.星—三角起动；3.自耦变压器起动；4.延边三角形起动；◇在转子回路中串入附加电阻起动。2020/3/2717起动电流；额定电流的4至8倍起动转矩：额定转矩的0.5至1.5倍设备简单可带载起动受电网容量的限制高电流峰值显著的电压跌落对负载冲击很大没有调节对周围负载有冲击异步电机的直接起动2020/3/2718起动电流：额定电流的1.8--2.6倍起动转矩：额定转矩的0.5倍电机须引出6个端子无载或轻载起动存在二次冲击受到起动时机械应力的限制设备需要维护没有参数调整星-三角降压起动2020/3/2719星三角起动器–开放式切换2020/3/2720星三角起动器–闭环切换（闭合式）2020/3/2721切换至全压两种方法开放回路(切换时电机与主回路断开)闭环回路(切换时电机仍与主回路相联)伴随以电流尖蜂2020/3/2722星三角起动器优点:相当经济不需降压元件（如电阻或变压器）节省费用噪声及震动小2020/3/2723星三角起动器缺点:非标鼠笼转子电机起动转矩相当低,“固定”不可调安装费用高–2对电机电缆星三角开放切换会产生明显的尖蜂电流闭环切换需要额外接触器及费用2020/3/2724起动电流为额定电流的1.7--4倍起动转矩为额定转矩的0.4--0.85倍适用于大功率电机受到起动时机械应力的限制连接到全电压时有高电压降落和电流峰值不可调节设备笨重，需要维护自耦变压器降压起动2020/3/2725自耦降压起动2020/3/2726自耦降压3个线圈带变阻器的变压器50%,65%and80%起动电流:300-480%电机电流25-64%起动转矩可使用开放式及闭环切换2020/3/2727自耦降压起动优点:单位电流可产生最高的起动转矩变阻器提供不同的起动电流与转矩组合自耦降压起动可用于标准鼠笼转子电机2020/3/2728自耦降压起动缺点:比其他机电式降压起动方式贵很多所有元件安装后，其柜体尺寸比其他方式明显大很多2020/3/2729自耦降压起动对比软起动器应用在电流须经过限制从而对电机的起动转矩影响最小的场合SMC对比.自耦降压:SMC设置在300%电流限制电机电流峰值=300%满载电流主电源电流=300%满载电流自耦降压的变阻器设在50%电机电流峰值=300%满载电流主电源电流=300%满载电流2020/3/2730电动机启动器1.施耐德产品：GV2—RS,GV2—LS,GV2—M,GV3—M系列2.ABB产品：MS系列如:MS325、MS450、MS495、MS1163.西门子产品：3VU系列3RV1系列3VE系列(停产)2020/3/2731符合IEC947-2，-4标准具有隔离、短路保护、过载保护、控制功能具有缺相保护和环境温度补偿功能分断能力高（15-100kA380V）与接触器配合，可组成二类配合模块化设计，装卸方便：正装、侧装辅助触点短路故障模块欠压保护功能及分励脱扣功能GV2-MGV2-RSGV2系列电动机起动器2020/3/2732专为电动机运行而设置的产品GV2系列电动机起动器故障信号触头+瞬时辅助触头短路信号触头欠压脱扣欠压脱扣分励脱扣瞬时辅助触头瞬时辅助触头2020/3/2733只有2个产品完成5个功能：隔离，控制，短路保护，过载保护，开关。符合IEC947分断容量：10...100kAGV2系列电动机起动器GV2-M/RS+LC1-D自动式电动机启动的组合GV2-LS拨动式操作兼有热保护(过载保护)功能仅具备短路保护功能2020/3/2734控制系统中产品间的关系热继电器的工作曲线熔断器的工作曲线接触器的分断能力热继电器的热应力接触器曲线(轻度熔焊)电动机起动曲线GV2系列电动机起动器2类配合不允许接触器有任何损坏允许触头熔焊(可脱焊的熔焊)2类配合的优点绝对保护人身和设备的安全不损坏设备隔离功能不受影响降低维护费用2020/3/2735什么是软起动器？软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。什么是电动机的软起动？使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。2020/3/2736软起动器的原理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闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，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。2020/3/2737软起动器适用于哪些场合？原则上，笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。低压软起动器应用范围是交流380V（也可以是660V），电机功率从几千瓦到几百千瓦。软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场合。同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行，只有短时或瞬间处于重载场合，应用软起动器（不带旁路接触器）则具有轻载节能的效果。2020/3/2738常用起动方式的起动转矩和起动电流值2020/3/2739软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，使电机起动电流从零线性上升至设定值。对电机无冲击，提高了供电可靠性，平稳起动，减少对负载机械的冲击转矩，延长机器使用寿命。（2）有软停车功能，即平滑减速，逐渐停机，它可以克服瞬间断电停机的弊病，减轻对重载机械的冲击，避免高程供水系统的水锤效应，减少设备损坏。（3）起动参数可调，根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。2020/3/2740传统起动方法存在的缺陷：◇降压比不可调;◇接触器切换;◇可靠性差;◇存在二次冲击;◇只能控制起动。2020/3/2741软起动器起动电机对电网的好处：◇减小对电网的冲击，避免产生较大的电压降；◇有效控制起动电流；◇消除尖峰电流；◇接线方便。2020/3/2742软起动器起动电机对机械性能方面的好处：◇最大程度减小齿轮箱，传送带，轴承等传动装置上的应力；◇减少水冲击（水锤）效应；◇降低维护成本和减小停工时间。2020/3/2743软起动器的概念主电源控制电源旁路2020/3/2744软起动器为什么装有旁路接触器？大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是：控制柜具有了两种起动方式（直接起动、软起动）。软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗。M1KMQFFPST2020/3/2745起动结束后，电机全压运行，剩下的只有保护功能。旁路后，其晶闸管被旁通，不再发热。旁路后，电控柜内的发热很少，软起动器的寿命可大大延长。软起动器的旁路由软起动器自带的输出继电器控制。旁路后，电流测量和保护机构仍然有效。软起动器的旁路与变频器负载切入工频有着根本的区别。建议旁路，但不是必须。软起动器的旁路2020/3/2746软起动有哪几种起动方式？（1）斜坡升压软起动。（2）斜坡恒流软起动。（3）阶跃起动。（4）脉冲冲击起动。2020/3/2747使用电流限幅起动起动电流一直接近限幅值起动转矩越来越大负载转速加速不均匀转速会出现超调起动过程中功率因数较低2020/3/2748使用转矩控制的起动直接计算转矩可以提供变转矩，也可以提供恒转矩转速接近线形上升可以设定初始转矩可以设定加速积分时间适合与启动恒转矩和变转矩类负载2020/3/2749标准负载对应电机工作负荷S1,从冷态下以4In起动不超过23秒或以3In起动不超过46秒。对应电机工作负荷S4，即循环工作类负载，若负载系数为50%，每小时起动10次，以3In起动不超过23秒或4In不超过12秒电机热保护负荷10级保护等级典型：离心泵标准负载与重型负载重型负载对应电机工作负荷S1,从冷态下以4In起动超过48秒或以3In起动超过90秒。对应电机工作负荷S4，即循环工作类负载，若负载系数为50%，每小时起动10次，以4In起动超过25电机热保护负荷20级保护等级典型：研磨机判断以负载是标准型还是重型，取决于每次起动的困难程度以及起动的频繁程度。2020/3/2750软起动器的接线方法外接法内接法2020/3/2751例如:400Vmotor,110kW（ATS48C21Q）额定电流195Adelta连接每一绕组中电流:195/1.73ie.114A选择软起的最大连续标称电流大于114A，i.e.140A额定(ATS48C14Q-75kW)按照样本直接选型根据软起的额定输出根据电机功率和负载类型根据推荐原理图接线软起动器的内三角连接2020/3/2752自由停车软起动器停止输出适用于大多数负载软停软起动器向电机提供逐渐