20世纪70年代,晶闸管技术日趋成熟,利用晶闸管交流调压技术制造的软起动器开始推广。此后,美国宇航局工程师诺瓦提出了利用软起动器降低空载电动机电压达到节能的专利技术,从而发展了具有功率因数控制技术的软起动器,再到出现了采用微处理器代替模拟控制电路的设备,发展为现代的固态软起动器。
目前市场上软起动器产品形形色色,各种各样的起动设备都冠以软起动的名称,而用户在使用中却不免混淆,且难以选择。因此有必要对其分类,大致可以从电路结构形式、控制形式、保护功能、通信功能和国际标准等五个方面进行分类。
1.按主电路结构形式分类
通常三相电动机的软起动器,可以在每相上串联晶闸管调节加在电动机上的电压,这就是三相控制式。该种结构形式符合国际标准,目前市场上流行的软起动器大多采用该结构形式,如西门子公司Sirius系列,施耐德(Schneider)公司ATS48、ATS22系列,ABB公司PST系列,Rockwell公司SMCFlex系列等。常见的软起动器接线方式有两种,如图16-1、图16-2所示。
图16-1 电动机三角形、晶闸管与绕组串联
图16-2 电动机三角形、晶闸管连接在绕组与电源之间
也有在三相电动机的两相上串联晶闸管控制加在电动机上的电压,这就是两相控制式。两相控制时,三相调压电路仅在两相中使用了晶闸管,因此三相电流十分不对称,有很大的零序电流,并导致电动机输出转矩小,电动机发热严重,通常只在小功率软起动器中使用。这类产品由于功能简单、价格便宜、体积小而进入市场,但从电网质量来说不允许。
两相控制的产品有西门子公司Sirius系列、施耐德公司LH4N2系列、ABB公司PSS系列、Rockwell公司SMC2系列以及Aucom公司的CSX系列。其中新西兰Aucom公司的CSX系列产品采用特殊专利技术——Equi-VecTM平衡矢量控制技术,可以平衡输出波形,使波形对称。
Aucom公司的CSX系列不仅是同类中性能最好的,体积也是最小的。因此,如果想节约投资而采用简易的两相控制软起动器,Aucom公司的CSX系列产品是最佳的选择。
2.按控制形式分类
固态软起动器经过20多年的发展,其起动电动机的方式也有了很大的进步,从最初的电压斜坡起动方式发展到最新的转矩闭环控制方式,主要经历了三个阶段。在此简要介绍各阶段主要起动方式的名称,各起动方式的特性将在后续章节中详细介绍。
(1)早期的第一代产品电压斜坡起动方式 包括带突跳电压脉冲的电压斜坡控制;有两个电源斜坡可选择的控制方式。
(2)第二代产品电流闭环控制的斜坡起动方式 包括带突跳电流脉冲的电流斜坡起动控制。
(3)第三代产品转矩闭环控制的斜坡起动和停止方式 它是采用一定算法,及时计算电动机的转矩作为反馈控制(有些厂商的产品只是设置了几条转矩-转速曲线供水泵停机用,这种方法局限性很大,不能归在转矩闭环控制类产品中)。
3.按保护功能分类(www.xing528.com)
软起动器根据内置保护功能可以分为三类。
(1)不带电动机保护的固态软起动器 例如ABB公司的PSS系列和罗克韦尔(Rockwell)公司的STC系列、SMC2系列,这些软起动器在应用时,往往外加热继电器作为过载保护。
(2)带基本的电动机保护的固态软起动器 例如ABB公司的PSD系列和PSDH系列固态软起动器,附加有电子式过载继电器。
(3)带有完善的电动机保护和系统保护的固态软起动器 可以监测电路的各相电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、电能质量等,以及各种可以运行的状态,例如起动次数、间隔时间,在配备RTD(电阻温度检测器)的情况下,可以监控电动机绕组、轴承温度等。
4.按通信功能分类
软起动器按通信功能丰富程度可以分为三类。
(1)没有通信功能 现有的一些低端软起动器没有通信功能。
(2)带有基本通信功能 只支持RS-232或RS-485等串行通信方式。
(3)带有现场总线通信功能 如支持DeviceNet、Modb-us RTU、Profibus DP等。该类型支持远程编程,方便用户。
5.按国际标准分类
软起动器的国家标准是GB 14048.6—2008,该标准等同于IEC 60947-4-2,标准规定软起动器使用类别分为6类,见表16-2。
表16-2 软起动器使用类别
其中,软起动器的旁路方式可以与控制器/起动器组装在一起,也可以分离安装。密封制冷压缩机中的电动机由压缩机和电动机构成,这两个装置在同一外壳内,无外部传动轴和轴封,电动机在冷却介质中。
目前市场所见的软起动器多属于AC-53b,即用来控制笼型电动机,在使用时,起动器短时接通,电动机起动过程结束需旁路起动器。而AC-52a与AC-52b类型的软起动器用于控制绕线转子电动机,多出现于国外一些公司的产品上。在该标准之外,还有用晶闸管控制的可逆运行的软起动器、带直流制动的软起动器和用于同步电动机的不可逆运行控制的软起动器系列。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。