電氣作業人員最熟悉的電動設備應該就是電動機了,電動機在啓動的時候有很多種(zhǒng)方式,包括直接啓動,自耦減壓起(qǐ)動,Y-Δ降壓啓動,軟啓動器啓動,變頻器啓動等等方式。那麼(me)他們之間有什麼(me)不同呢?
1、全壓直接起(qǐ)動
在電網容量和負載兩(liǎng)方面(miàn)都(dōu)允許全壓直接起(qǐ)動的情況下,可以考慮采用全壓直接起(qǐ)動。
優點是操縱控制方便,維護簡單,而且比較經(jīng)濟。主要用于小功率電動機的起(qǐ)動,從節約電能(néng)的角度考慮,大于11kw的電動機不宜用此方法。
2、自耦減壓起(qǐ)動
利用自耦變壓器的多抽頭減壓,既能(néng)适應不同負載起(qǐ)動的需要,又能(néng)得到更大的起(qǐ)動轉矩,是一種(zhǒng)經(jīng)常被用來起(qǐ)動較大容量電動機的減壓起(qǐ)動方式。
它的最大優點是起(qǐ)動轉矩較大,當其繞組抽頭在80%處時,起(qǐ)動轉矩可達直接起(qǐ)動時的64%。并且可以通過(guò)抽頭調節起(qǐ)動轉矩。至今仍被廣泛應用。
3、Y-Δ起(qǐ)動
對(duì)于正常運行的定子繞組爲三角形接法的鼠籠式異步電動機來說,如果在起(qǐ)動時將(jiāng)定子繞組接成(chéng)星形,待起(qǐ)動完畢後(hòu)再接成(chéng)三角形,就可以降低起(qǐ)動電流,減輕它對(duì)電網的沖擊。這(zhè)樣的起(qǐ)動方式稱爲星三角減壓起(qǐ)動,或簡稱爲星三角起(qǐ)動(Y-Δ起(qǐ)動)。
采用星三角起(qǐ)動時,起(qǐ)動電流隻是原來按三角形接法直接起(qǐ)動時的1/3。如果直接起(qǐ)動時的起(qǐ)動電流以6~7Ie計,則在星三角起(qǐ)動時,起(qǐ)動電流才2~2.3倍。這(zhè)就是說采用星三角起(qǐ)動時,起(qǐ)動轉矩也降爲原來按三角形接法直接起(qǐ)動時的1/3。
适用于無載或者輕載起(qǐ)動的場合。并且同任何别的減壓起(qǐ)動器相比較,其結構最簡單,價格也最便宜。除此之外,星三角起(qǐ)動方式還(hái)有一個優點,即當負載較輕時,可以讓電動機在星形接法下運行。此時,額定轉矩與負載可以匹配,這(zhè)樣能(néng)使電動機的效率有所提高,并因之節約了電力消耗。
4、軟起(qǐ)動器
這(zhè)是利用了可控矽的移相調壓原理來實現電動機的調壓起(qǐ)動,主要用于電動機的起(qǐ)動控制,起(qǐ)動效果好(hǎo)但成(chéng)本較高。因使用了可控矽元件,可控矽工作時諧波幹擾較大,對(duì)電網有一定的影響。
另外電網的波動也會影響可控矽元件的導通,特别是同一電網中有多台可控矽設備時。因此可控矽元件的故障率較高,因爲涉及到電力電子技術,因此對(duì)維護技術人員的要求也較高。
5、變頻器
變頻器是現代電動機控制領域技術含量最高,控制功能(néng)最全、控制效果最好(hǎo)的電機控制裝置,它通過(guò)改變電網的頻率來調節電動機的轉速和轉矩。因爲涉及到電力電子技術,微機技術,因此成(chéng)本高,對(duì)維護技術人員的要求也高,因此主要用在需要調速并且對(duì)速度控制要求高的領域。
減壓啓動,軟啓動,變頻啓動的優缺點對(duì)比
減壓啓動,常見的是星-三角啓動,缺點是啓動力矩小,僅适用于無載或輕載啓動。優點是,價格便宜。
軟啓動,可以設置啓動時間和起(qǐ)動初始力矩對(duì)設備實現軟啓動與軟停止,并能(néng)限制起(qǐ)動電流,價格适中。
變頻起(qǐ)動,能(néng)根據設定時間平滑啓動,并讓設備運行在設定頻率,價格較高。
軟啓動,變頻器,減壓啓動性能(néng)原理對(duì)比。
1、軟啓動器是晶閘管交流調壓技術與功率因數控制技術的結合,是通過(guò)晶閘管調壓實現電機軟啓動、軟停車,不具備調速功能(néng)。
2、變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將(jiāng)工頻電源變換爲另一頻率的電機控制(調速)裝置。通過(guò)變頻控制電機運行(電壓也随頻率變化,如v/f恒定),是真正的高效調速方式,效率很高。變頻器能(néng)夠實現真正的軟啓動、軟停止和高效調速。
3、減壓啓動一般常見的方式是自耦減壓起(qǐ)動和Y-Δ起(qǐ)動兩(liǎng)種(zhǒng),自耦減壓起(qǐ)動它的最大優點是起(qǐ)動轉矩較大,當其繞組抽頭在80%處時,起(qǐ)動轉矩可達直接起(qǐ)動時的64%。并且可以通過(guò)抽頭調節起(qǐ)動轉矩。至今仍被廣泛應用。
Y-Δ适用于無載或者輕載起(qǐ)動的場合。并且同任何别的減壓起(qǐ)動器相比較,其結構最簡單,價格也最便宜。除此之外,星三角起(qǐ)動方式還(hái)有一個優點,即當負載較輕時,可以讓電動機在星形接法下運行。此時,額定轉矩與負載可以匹配,這(zhè)樣能(néng)使電動機的效率有所提高,并因之節約了電力消耗。
軟啓動,變頻器,減壓啓動綜合分析
1、價格問題
自然是變頻器最貴,Y-Δ、自耦減壓啓動相對(duì)便宜。對(duì)于投入較小的項目,經(jīng)濟性就會成(chéng)爲首選;
2、可控問題
Y-Δ、自耦減壓啓動簡單,但僅僅隻是啓動。但在自動化程度高的場合,估計就會使用得較少,甚至軟起(qǐ)也少。而通過(guò)變頻器調控電機,包括轉速、電壓等就遠不是減壓啓動、軟啓動所能(néng)比拟的。所以變頻器在大型或自動化程度高的生産線就是首選了。
3、組網通訊
變頻器本身可以通過(guò)自身集成(chéng)的或擴展的通訊口實現網絡監控。軟起(qǐ)還(hái)能(néng)做一些監控,但要實現電機的實時監控,也是減壓啓動、軟啓動所不能(néng)比拟的。
4、維護方面(miàn)
由于Y-Δ、自耦減壓啓動本身就比較簡單,自然維護起(qǐ)來也最簡單。我其實很反對(duì)使用軟起(qǐ),如果不選擇變頻器,肯定會直接選擇Y-Δ或自耦減壓啓動。
變頻器能(néng)完成(chéng)實現電機的軟起(qǐ)軟停,所以在相對(duì)負載較大的場合,Y-Δ、自耦減壓啓動或軟啓動都(dōu)比不上變頻器。
補充知識對(duì)比
1:軟啓動器和變頻器
變頻器和軟啓動設備都(dōu)屬于降壓啓動範疇.變頻器是通過(guò)改變頻率達到降壓啓動的目的。
軟啓動是通過(guò)改變晶閘管的導通角來達到由電壓0到全電壓的啓動過(guò)程。
變頻器是全程控制,而且可以由儀表信号來控制任何時段的電機轉速,軟啓動器隻能(néng)在電機啓動和停止是起(qǐ)到降壓的目的。
2:電機啓動方式大類比
電動機啓動常用方法:全壓直接啓動、自耦減壓啓動、Y-Δ啓動、軟啓動、變頻啓動等。
在電網和負載兩(liǎng)方面(miàn)都(dōu)允許的情況下,電動機以直接啓動爲宜,因爲操縱控制方便,而且比較經(jīng)濟。
自耦減壓啓動經(jīng)常被用來啓動較大容量鼠籠式異步電動機,雖然自耦減壓啓動是一種(zhǒng)老式的起(qǐ)動設備,但利用自耦變壓器的多抽頭減壓,既能(néng)适應多種(zhǒng)負載起(qǐ)動的需要,又能(néng)得到更大的起(qǐ)動轉矩,加之還(hái)因裝設有熱繼電器和低電壓脫扣器而具有完善的過(guò)載和失壓保護而被廣泛應用。
星三角起(qǐ)動方式電流特性很好(hǎo),而轉矩特性差,故隻适應于無載或輕載起(qǐ)動的場合,但這(zhè)種(zhǒng)方式結構最簡單,價格最便宜,在輕載運行中可以節約電力消耗。
以上這(zhè)些起(qǐ)動方式都(dōu)屬于有級減壓起(qǐ)動,存在明顯缺點,即起(qǐ)動過(guò)程中出現二次沖擊電流。
3:軟起(qǐ)動與傳統減壓起(qǐ)動方式對(duì)比
①、無沖擊電流。
軟起(qǐ)動器在起(qǐ)動電機時,通過(guò)逐漸增大晶閘管導通角,使電機起(qǐ)動電流從零線性上升至設定值。對(duì)電機無沖擊,提高了供電可靠性,平穩起(qǐ)動,減少對(duì)負載機械的沖擊轉矩,延長(cháng)機器使用壽命。
②、有軟停車功能(néng),即平滑減速,逐漸停機,它可以克服瞬間斷電停機的弊病,減輕對(duì)重載機械的沖擊,避免高程供水系統的水錘效應,減少設備損壞。
③、起(qǐ)動參數可調,根據負載情況及電網繼電保護特性選擇,可自由地無級調整至最佳的起(qǐ)動電流。
軟起(qǐ)動器和變頻器是兩(liǎng)種(zhǒng)完全不同用途的産品,變頻器是用于需要調速的地方,其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率;軟起(qǐ)動器實際上是個調壓器,用于電機起(qǐ)動時,輸出隻改變電壓并沒(méi)有改變頻率。
變頻器具備所有軟起(qǐ)動器功能(néng),但它的價格比軟起(qǐ)動器貴得多,結構也複雜得多。