软起动器在煤气洗涤泵站的应用电压模

软起动器在煤气洗涤泵站的应用

软起动器在煤气洗涤泵站的应用 2011年12月09日 来源： 1　引言

2005年邯钢决定对1260m3高炉扩容至2000 m3，高炉的配套设施煤气洗泵站也要进行相应的扩容改造，在原有设备的基础上，增加两台水泵，配套电机为笼型异步电动机，额定功率为220kW，额定电流为430A，本着经济适用的原则，针对电源负荷和负载性质选择软起动方式起动电机。

2　起动方式的选择

回顾一下笼型异步电动机的原理与起动方式，我们发现，电动机的起动经历了从“硬起动”到“软起动”的过程。　　直接起动异步电动机是最直接的起动方式，起动时将产生很大的起动电流，这股电流会给电源供给产生压力，它会使电源线超负载工作。与此同时，转矩也会激增，这突然的拉动会对运行中的电动机、机器及能源传输设备产生压力。判断一台交流电动机能否采用直接起动可按下面的条件来确定：　　IST／IN≤（3/4+ ST/4 PN）　　式中 IST：电动机全压起动电流（Ａ）;IN：电动机额定电流（Ａ）;ST：电源变压器容量（kVA）;PN：电动机功率（kW）;　　满足此条件即可全压起动，否则应采用减压起动。　　因：IST=1350Ａ IN=430 ST=1250 kVA PN=220 kW　　因：IST/IN=1350/430=3.14　　　3/4+ST/4 PN=0.75+1250/880=2.17　　则：IST/IN≥3/4+ST/4 PN　　因此，不能采用全压方式起动电机。由于受到费用的限制，利旧两台变压器，所以我们采用降压起动方式起动电机。

3　降压起动方式的选择

3.1 常规的降压起动方式　　主要有:串电阻起动、定子回路串电抗器起动、自耦变压器起动、星——三角起动等均属有级起动，起动时起动电流是额定电流的5～7倍，对供电设备、电动机及所拖动的机械设备会造成极大损坏;起动时因过大的起动电流产生过大的电压降，严重威胁着邻近用电设备的安全运行;起动转矩只有电动机额定转矩的0.4～1.2倍（电动机容量越大，起动转矩倍率越小），对起动转矩较大的负载，为确保正常起动，必须增加电动机容量，增加了成本。3.2 液态变阻软起动　　液态变阻软起动已发展为一项成熟的技术，已能充分满足各种电机软起动的要求。这种软起动在使用过程中，经常出现以下问题:（1）起动电流大小受环境温度影响在;（2）液体易开锅;（3）使用寿命短;（4）体积大，增加基建投资，需定期加水，维护麻烦。3.3　变频软起动　　变频调速装置也是一种软起动装置，它是比较理想的一种，它可以使电压和频率都能连续从零起调，保持电机有较小的转差率，因此可以做到无过流，限流的同时保持高的起动转矩，具有很好的起动性能，但它也有如下缺点:（1）价格较高;（2）变频器电路原理复杂，对维修技术水平要求高，一旦出现故障，在较短的时间内难以恢复运行。变频器输出电压的高次谐波含量大，对电机有伤害。3.4　固态软起动　　晶闸管软起动（又称固态软起动）　　现代的固态软起动器是用微电脑控制的晶闸管交流调压器，在三相电路的每一相有两个晶闸管反并联联接，通过改变晶闸管的移相控制角，就可以调节其输出电压，从而达到降压起动的目的。软起动技术是根据电机的机械特性，结合现场工艺，通设定TVR（时间、电压、斜率）函数关系，以采取斜坡控制方式来实施起动的，其转差率S、转速n、转矩M也相应平滑变化。由于是平滑上升，故对电网无冲击电流。由于是无触点元件，可以频繁操作。3.5　分析与比较　　在选择软起动装置的过程中，对常规的降压起动方式、变频器、固态软起动和液态变阻器等进行了充分论证，最后选择带旁路的固态软起动装置。

4　软起动的起动模式

4.1　斜坡起动　　该模式是最常用的起动模式，通过减少起动转矩的冲击，实现对电动机平滑、连续无级加速的起动方式。　　从初始起动转矩开始，在加速斜坡时间内，电动机的输出电压缓慢增加直至全电压，加速斜坡的时间可调，如果在电压上升过程中，电动机已经达到全速，输出电压将自动切换到全电压，如图１所示。

图１　斜坡起动4.2　带脉冲突跳起动的软起动　　脉冲突跳起动可以在起动时提供一个短时的脉冲转矩，满足那些在起动开始时需要一个高起动转矩的负载，实际上它是提供一个电流脉冲，以克服负载的惯性，如图２所示。

图２　带脉冲突跳起动的软起动4.3　限电流起动　　限电流起动主要应用在加速时需要限制冲击电流的场合，该模式为电动机提供一个固定电压的减压起动，用于限制大电流。限电流起动也带有脉冲突跳功能，选突跳起动特性可以在起动时提供一个短时的脉冲转矩，满足那些在起动时需要一个高起动转矩的

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