章 绪论
本章主要介绍CMV系列高压固态软起动装置,包括外观、功能、操作等。建议用户在使用软起动装置前,仔细阅读以下内容,以便对此有一个全面的了解。如果您已对CMV系列的软起动装置非常熟悉,可以从第二章看起。
1.1概述
我公司生产的CMV系列中高压电动机固态软起动装置(以下简称软起动装置),主要适用于鼠笼式异步、同步电动机的起动和停止的控制与保护。它采用高质量串并联用晶闸管,无级控制输出电压、使电动机平稳地起动和停止。它具有过载、缺相、运行过流等故障保护功能,使用它能有效地避免因电动机起动电流过大给电网带来的有害冲击、能在有限的电网容量下正常使用大功率电机并延长其使用寿命。
CMV系列软起动装置适用于额定电压3—15KV的大中型交流电动机的软起动。产品广泛应用于大型钢铁、石油、化工、铝业、消防、矿山、污水处理、电力等工业领域,能很好地与电动机拖动设备配套使用。如:水泵、风机、压缩机、粉碎机、搅拌机、皮带机等各种机电设备。
1.2技术指标和性能
负载种类 | 三相鼠笼式异步电机、同步电机 |
交流电压 | 2300---15000VAC |
工作频率 | 50HZ/60HZ±2HZ |
相 序 | CMV允许在任何相序下工作(可通过参数设定) |
主回路组成 | (12SCRS、18SCRS、30SCRS视型号而定) |
旁路接触器 | 具有直接起动容量的接触器 |
控制电源 | AC220V±15% |
瞬时过电压保护 | dv/dt吸收网络 |
起动频次 | 1—6次(每小时) |
环境条件 | 环境温度:-20°C -+50°C |
相对湿度:5%----95%无凝露 | |
海拔小于1500米(大于1500米需降容使用) | |
先进的电机保护 | |
缺相保护 | 在起动或运行过程中,断开主电源的任意相 |
运行过流保护 | 运行中的电流超过设定值保护,瞬动 |
相电流不平衡保护 | 三相电流不平衡度超过设定值保护 |
过载保护 | 按照过载曲线进行保护,从10A—30共6个等级可选 |
欠载保护 | 可设定欠载保护级别及保护时间 |
起动超时 | 在设定的起动限制时间内没有起动完成,起动超时保护 |
过压保护 | 主电源电压高于额定值的120%时,过压保护 |
欠压保护 | 主电源电压低于额定值的85%时,欠压保护 |
相序保护 | 允许在任何相序下工作(可通过参数设定) |
接地保护 | 接地电流大于设定值时保护 |
串行接口 | |
通讯协议 | Modbus RTU |
通讯接口 | RS485 |
网络连接 | 每个CMV可与32个CMV设备连网通讯 |
功 能 | 通过通讯接口可以观察运行状态、编程 |
操作界面 | |
LCD显示 | LCD(液晶)显示 |
语 言 | 中、英文 |
键 盘 | 6个触摸式薄膜按键 |
仪表显示功能 | |
主电源电压 | 显示三相主电源电压 |
三相电流 | 显示三相主回路电流 |
数据状态记录 | |
故障记录 | 可记录最近15次故障代码 |
起动次数记录 | 可记录本装置的起动次数 |
1.3设计结构
完整的CMV系列软起动装置是一个标准的电机起动装置,用来控制和保护高压交流电机。完整的CMV包括:BOCR电源组件,RC吸收网络、高压真空旁路接触器、避雷器、电压互感器、电流互感器等。
u BOCR组件:在每相中是用一对相同参数的SCR反相平行的安装在一组的。根据所使用电网的峰值电压要求,其SCR的数量不同。
u RC吸收网络:RC吸收网络提供瞬间电压保护电路,以减少dv/dt冲击电压。防止SCR模块的损坏。
u 触发电路:SCR是采用强触发脉冲电路,采用光纤进行隔离。
u 高压真空旁路接触器:在起动完成后,三相旁路接触器自动吸合,电动机投入电网运行。
选项结构:标准CMV系列软起动装置不含网侧接触器,用户如需配网侧接触器,请在订货时说明。
1.4总体结构
CMV系列是重载设计,精心考虑以适应各种要求的控制柜总体设计,以确保适合于各种使用对象和工作环境。
u 结构:结构采用GB11022-1999-T高压开关设备和控制设备的共用技术要求,在柜体中应用密封处理,减少对机器内部的污染,布局合理。先进的数字触发系统将低压控制通过光纤连接到高压部分,便捷的维修设计允许各相模块可以迅速单独进行更换。为运行安全起见,高压部分和低压部分完全隔离开来。
u 区域:CMV整体结构被划分为2个相互绝缘的部分。低压电子部分包括控制界面和接口。主要包括由微控制器组成的数字电路、由光纤组成的光电隔离电路、可控硅触发电路、电流检测和电压检测电路、温度检测电路等等是核心部分,控制晶闸管的导通和关闭,从而完成对电机的起动和停车的理想化控制。电源电缆可以从机柜的顶部或底部位置进入,在柜体内留有足够的空间以便于接电源进线、电机电缆并允许适当地进行弯曲。
A、CPU主控板:CPU板上装有微处理器和通讯处理器,CPU决定各种操作功能,根据用户的设定程序和检测反馈信号来进行控制。
B、触发电源板:也称为主触发板,它包括光纤接口,触发电源、通过光纤与CPU主控板进行通信。
C、触发驱动板:位于BOCR模块组件上面,在每个SCR模块组件中每一对BOCR使用一个触发驱动电路板进行驱动。
u 接地线:它和机柜中的各个控制单元连接在一起接到机柜的底部接地铜排上。
u 运输规定:机柜上开孔和弯角可以承受和支持整个机柜结构的最大重量。
1.5工作原理
CMV系列的控制核心是微处理器CPU。微处理器对SCR进行相角触发控制以降低加在电机上的电压,然后通过慢慢地控制加在电机上的电压和电流平滑地增加电机转矩,直到电机加速到全速运行。这种起动方式可以降低电机的起动冲击电流,减少对电网和电机自身的冲击。同时也减少了对连在电机上机械负载装置的机械冲击,以延长设备的使用寿命,减少故障和停机检测时间。
当电机达到全速运行后,电机电流降到正常全速运行的电流值,CMV系列软起动装置有一个旁路输出继电器,从而使旁路高压真空接触器闭合,使电机电流经旁路接触器,从而防止SCR导通所产生的压降引起的热损耗,提高了工作效率及可靠性。如图(1)所示。
图(1)
1.6组柜方案
1.7技术特点
u 采用高压功率晶闸管,组件式结构、模块化设计,便于安装维护。
u 具有多重过电压吸收、保护技术。
u 具备直接起动功能。在维修过程中即使发生故障,电机也可以采用直接起动方式工作,最大限度地延长运行时间。
u 采用32位ARM核微控制器执行中心控制,控制实时高效、显示直观、可靠性高、稳定性好。
u 采用高抗干扰性的数字式触发器与光纤隔离技术、使得装置的高、低压做到可靠的隔离。
u 中/英文液晶显示系统,操作界面人性化。
u 具有RS-485通讯接口,可与上位机或集中控制中心进行通信。
u 所有电路板均经过严格的老化实验。