1 引言
機(jī)傳統(tǒng)起動(dòng)方式有自耦減壓，y/△減壓，延邊△減壓及串電抗器減壓(磁控式)，其共同特點(diǎn)是
控制線路簡(jiǎn)單，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)并有二次沖擊電流，對(duì)負(fù)載有沖擊轉(zhuǎn)矩。如電網(wǎng)電壓下降可能會(huì)造成堵轉(zhuǎn)，上述方式在停機(jī)時(shí)均為瞬間動(dòng)作，如無機(jī)械緩沖裝置會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)備造成損壞。
2 rsd的特點(diǎn)
(1) 降低電機(jī)起動(dòng)電流、配電容量，避免增容投資。
(2) 降低起動(dòng)機(jī)械應(yīng)力，延長(zhǎng)相關(guān)設(shè)備的使用壽命。
(3) 起動(dòng)參數(shù)可視負(fù)載調(diào)整，以達(dá)到最價(jià)起動(dòng)效果。
(4) 多種起動(dòng)模式及保護(hù)功能，易于改善工藝。
(5) 特有外控端子，可方便實(shí)現(xiàn)異地控制或自動(dòng)控制。
(6) 全數(shù)字開放式用戶操作顯示鍵盤，操作設(shè)置靈活簡(jiǎn)便。
(7) 高度集成的inter微處理器控制系統(tǒng)，性能可靠。
(8) 大電流無觸點(diǎn)交流開關(guān)無級(jí)調(diào)壓，調(diào)壓范圍寬、過載能力強(qiáng)。
(9) 產(chǎn)品可作頻繁或不頻繁起動(dòng)。
有關(guān)研究資料報(bào)道，絕大部分故障都是在起動(dòng)過程中出現(xiàn)的，rsd的出現(xiàn)避免了以上傳統(tǒng)起動(dòng)的缺點(diǎn)，兩者性能比較參見附表。
注:表中str數(shù)字式軟起動(dòng)器的起動(dòng)電流特性曲線，是選擇限流軟起動(dòng)方式下的電流特性曲線;電壓斜坡起動(dòng)方式下的電流特性曲線與限流軟起動(dòng)方式下的電流特性曲線有一定的差異。
附表 性能比較
3 rsd的工作原理
rsd系統(tǒng)框圖如圖1所示,在三相電源與電機(jī)間串入三相聯(lián)晶閘管，利用晶閘管移相控制原理，起動(dòng)時(shí)電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達(dá)到滿足起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束起動(dòng)過程，此時(shí)旁路接觸器接通(避免電機(jī)在運(yùn)行中對(duì)電網(wǎng)形成斜波污染，延長(zhǎng)晶閘管壽命)電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，停車時(shí)先切斷旁路接觸器，然后由軟起動(dòng)器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過程完成。
圖1 rsd系統(tǒng)框圖
4 rsd的起停方式
(1) 電壓斜坡軟起動(dòng)
用該方式起動(dòng)電機(jī)時(shí)，軟起動(dòng)器的電壓快速升至u1，然后在設(shè)定的時(shí)間t內(nèi)逐漸上升，電機(jī)隨著電壓的上升不斷加速，達(dá)到額定電壓和額定轉(zhuǎn)速時(shí)，起動(dòng)過程完成(如圖2)。
圖2 電壓斜坡軟起動(dòng)
(2) 限流起動(dòng)
用該方式起動(dòng)電機(jī)時(shí)，軟起動(dòng)器的輸出電壓迅速增加，直到輸出電流達(dá)到限定值，保持輸出電流不大于該值，電壓逐步升高，使電動(dòng)機(jī)加速，當(dāng)達(dá)到額定電壓、額定轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出電流迅速下降至額定電流，起動(dòng)過程完成。(如圖3)。該方式用于某些需快速起動(dòng)的負(fù)載電機(jī)。
(3) 斜坡限流起動(dòng)
用該方式起動(dòng)電機(jī)時(shí)，輸出電壓在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)上升，同時(shí)輸出電流以一定的速率增加，當(dāng)起動(dòng)電流增至限定值im時(shí)，保持電流恒定，直至起動(dòng)完成(如圖4)該方式適用于泵類及風(fēng)機(jī)類負(fù)載電機(jī)。
(4) 軟停車
在該方式下停止電機(jī)時(shí)，電機(jī)的輸出電壓由額定電壓在設(shè)定的軟停時(shí)間內(nèi)逐步降低至零，停車過程完成(如圖5)。該方式常用于水泵負(fù)載，它成功地解決了傳統(tǒng)停車過程中的“水錘”現(xiàn)象(即瞬間停機(jī)引起流體原來狀態(tài)的劇烈變化，造成流體對(duì)管道的沖擊)。
圖3 限流起動(dòng)
圖4 斜坡限流起動(dòng)
圖5 軟停車
5 rsd的典型應(yīng)用
(1) rsd的典型應(yīng)用實(shí)例1
某廠排水站有3臺(tái)250kw 380v的電機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)直接停車時(shí)，由于管內(nèi)水的反壓排水出口閥們處“拍門”撞擊聲很響，并發(fā)出2次撞擊聲，利用rsd的軟起停車功能，“拍門”撞擊聲明顯減小，過去曾出現(xiàn)直接停車即“水錘現(xiàn)象”損壞的事故，維護(hù)不僅工作量大，還需潛水員下水作業(yè)，維護(hù)一次費(fèi)用達(dá)2萬元，用了西安西普公司str/250-3型(價(jià)格約2.5萬元/臺(tái))后，從此未出現(xiàn)任何故障。有關(guān)電氣原理圖詳見圖6。
(2) rsd的典型應(yīng)用實(shí)例2
某廠有2臺(tái)渣漿泵輸出固液混合物料，一用一備，由于泵的葉輪和殼體均采用高耐磨而且葉輪是采用與轉(zhuǎn)向相同的螺絲緊固，因此在試車點(diǎn)動(dòng)過程中因電機(jī)反轉(zhuǎn)而使葉輪從軸上退出并擊壞泵體。
圖6 str/250-3 型軟起動(dòng)器電氣原理圖
采用stra系列rsd裝置后，使點(diǎn)動(dòng)電壓連續(xù)可調(diào)，因而可選擇一個(gè)較低點(diǎn)動(dòng)電壓值使試車時(shí)點(diǎn)動(dòng)而對(duì)設(shè)備無任何影響，在設(shè)備檢修時(shí)也可以利用點(diǎn)動(dòng)功能來盤車。也可使兩臺(tái)泵輪流工作，使兩泵運(yùn)行利用率均等，延長(zhǎng)泵電機(jī)的使用壽命，有關(guān)電路圖詳見圖7。
圖7 渣漿泵的rsd電動(dòng)原理圖
以上僅舉2例說明rsd的應(yīng)用及產(chǎn)生的效益，rsd還有很多應(yīng)用場(chǎng)合，在鋼鐵、電力冶金、石化、民用、建筑等場(chǎng)合均有廣泛應(yīng)用。因篇幅有限在此不再贅述。
6 rsd的發(fā)展
實(shí)際應(yīng)用中為便于控制，常將rsd開關(guān)及控制電路組成一個(gè)完整的電機(jī)控制中心(mcc)以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的綜合控制及故障記錄報(bào)警，rsd與可編程序控制器組合后，使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更為方便靈活及可靠。
rsd的功能不斷擴(kuò)正在開發(fā)及研制適用于繞線型異步電機(jī)，同步電動(dòng)機(jī)及雙速電動(dòng)機(jī)的控制系列產(chǎn)品，rsd在性能與國(guó)外(如ab公司，schneider公司)同類產(chǎn)品相同的前提下，平均價(jià)格比以上公司同類產(chǎn)品便宜約1倍，與國(guó)內(nèi)自耦減壓裝置相比容量在75kw以下電機(jī)價(jià)格貴約60%，容量在90kw-315kw僅貴20%左右，在電機(jī)輕載時(shí)，還可以達(dá)到節(jié)能的效果。
7 結(jié)束語
綜上所述，可看出rsd有傳統(tǒng)起動(dòng)裝置無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于各類泵類或風(fēng)機(jī)負(fù)載，對(duì)工作機(jī)械較特殊的如突跳，平滑加速、減速、快速停止，低速制動(dòng)的場(chǎng)合，也適用rsd它是傳統(tǒng)起動(dòng)裝置的理想換代產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
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[2] 朱仁初，萬伯任. 電力施動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[m]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996.
[3] 《str數(shù)字式交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器》，西安西普電力電子有限公司.
作者簡(jiǎn)介
譚 斌 男 工程師 現(xiàn)在貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院,從事自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)工作。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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