U1为电动机启动所需最小转矩对应的初始电压在该控制下,初始电压及电压上升时间可根据负载情况和系统要求进行调整,初始电压的调整范围百分比为0-100%,电压上升时间的调整范围为0-600秒。当然也可以采用全压启动模式,电动机电压在0.25秒内迅速达到额定电压,那么其电流值将是电动机额定电流的六倍。②限流启动:启动电机时,软启动器的输出电压迅速增加,直到输出电流达到限定值1m,保持输出电流不大于该值,电压逐步升高,使电动机加速,当达到额定电压、额定转速时,输出电流迅速下降至额定电流,启动过程完成。另外,部分品牌软启动器启动参数还可以设定斜坡限流启动,此启动方法启动电机时,输出电压在设定时间内平稳上升,同时输出电流以一定的速度增加,当启动电流增至限定值Im时,保持电流恒定,直至启动完成。其启动特性如图2所示。
3)运行状态:①全压运行:晶闸管全部导通,电机全压工作,晶闸管长期在线工作。其结果功耗太大造成能源浪费,给电网也会带来高次谐波污染等问题。②旁路运行:软启动器仅在启动和停止时工作,在电动机到达全速运行时用旁路接触器取代已完成任务的软启动器带动电动机运行。
4)故障:①自身故障保护:系统软件检测晶闸管短路及装置输入或输出端缺相(开路)。如果发生晶闸管短路或缺相故障,系统封锁触发脉冲,功率晶闸管关断,这时软启动器不响应启动命令,如需再启动必须先复位。②电机保护功能:软启动器的电机保护功能有:相序保护、缺相保护、启动过流保护、运行过流保护等。
5)停机方式:①自由停车:发出停止命令后所有动力切断,电动机在瞬间失去驱动力,依靠自身惯性慢慢停止。②软停车:在停止信号输出后,软启动器输出电压从额定电压迅速降到设定电压,再按设定时间降到起始电压,软启动器停止输出。这种停车方式可以消除由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击。
3软启动在风机上的应用
1)风机的特点:风机属于大惯性负载,启动时需要很长的斜坡上升时间,大型低压风机(例如380V250KW风机)如果采用直接启动,会对电网造成较强干扰,有时可能对设备构成严重威胁。
2)软启动器启动风机的优点:①风机使用软启动器,可以减少对上级电网的冲击,降低启动电流。②一般软启动器启动时间1-120秒可供选择,适合风机重载启动时间的要求。③软启动器启动重载风机也可以降低机械冲击,延长风机使用寿命。
3)调整与试车:软启动控制柜安装完成后要进行认真地检查。按设计图纸核对接线是否正确,连接是否可靠。因为晶闸管等电子器件不允许做绝缘电阻测试,所以只能用数字万用表高阻档检查软启动器中晶闸管的绝缘情况。新的软启动器(冷态时)每组晶闸管输入输出端子间测量电阻值应指示1.3MΩ左右,相间(相间未接控制回路时)、相对地测量电阻值应该指示无穷大。检查确认无误后,在软启动器输出端接上一台小功率电动机并设定启动方式、初始电压、启动时间和停机时间等技术参数。在电动机与软启动器连接前,必须用500V绝缘电阻测试器检查电动机和电缆的绝缘状态。只有绝缘电阻符合有关规定,才准许将电动机连接到软启动器输出端进行启动试验。第一次软启动前要对机械进行人力盘车,检查机械有无“卡堵”现象,然后检查风机、电机和软启动器的参数。检查的参数包括电压、电流、功率以及电机的极数。最后进行设备启动试验并调节好启动参数后,就可以交付使用了。
4)日常维护:风机一般启动时电流过高,正常运转后转接旁路接触器,软启动器脱离运行,所以日常维护非常重要。①不能频繁启动软启动器。正常情况要求软启动器启动次数为10-20次/小时,带负载启动时间间隔2-5分钟。否则可能降低软启动器内可控硅使用寿命,甚至烧毁。②平时注意软启动器的周围通风散热,及时清理灰尘、污垢。避免晶闸管因温度过高损坏,同时也避免因积尘引起漏电、短路事故。③注意观察风机运行情况,及时更换润滑油等日常保养。延长设备使用寿命。