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摘要:随着油田建设发展,对电能的需求越来越大,电机也越来越被广泛的应用。电机控制事关生产的正常进行,甚至会造成极大安全生产事故。因此,如何对电机进行有效控制一直是学者专家探究的重点问题,近年来,随着科技的发展,电机控制能力有显著的提高,其中,软启动技术成为了电机控制新的发展方向,以其优越的性能得到了关注和进一步的发展,在大功率电机启动上有了广泛的应用。本文以此为着力点,将首先分析传统的启动方式,以此为基础,进一步分析软启动技术在电机控制中的应用及优点。
关键词:软启动技术;电机控制;直接启动;降压启动
引言
电气传动需要交流异步电动机,在以往的电机控制过程中,对于交流异步电动机的常见启动方式有两种:全压直接启动方式和降压启动方式,但是这两种方式存在一定局限性,在某些特殊情况下,难以起到应有的作用。随着变频技术和软启动技术的不断进步,软启动技术被运用到电机启动中,正逐步取代全压直接启动和降压启动的传统方式,在大功率电机启动中得到广泛应用。
1传统启动方式探究
降压启动指的是在要启动电机时,使用星型接法,而在电机完成启动后,把星型接法改为三角型接法,这样,电机启动电流就会大大降低,因此这种方法叫做降压启动。而全压直接启动是将电机的定子绕组直接接入电源,这种启动方法非常迅速,效率较高,而且因为操作比较简单也最为常见。这两种方式作为传统启动方式,存在着一定的弊端。例如启动的设备比较复杂,启动过程中往往要损耗较大的能量,产生不必要的浪费。同时因电机采用直接起动,起动电流是电机满载工作电流的5~7倍,会造成母线上产生过大的线路压降,使连接该电动机的供电和母线系统产生快速、短暂的电压波动,影响到系统中的其他用电设备的正常工作。而软启动技术作为一种新兴技术,具有传统启动技术所不能比拟的优越性,能够最大程度的减少或解决传统启动技术的弊端和问题。
2软启动技术在电机控制中的应用
2.1软启动技术
运用先进技术的软启动器在主回路大多选择的是晶闸管调压电路,也就是有六个晶闸管,每两个晶闸管都是并联在一起,然后一起通过串接的方式连接在电机上,电机使用的三相供电。这种软启动的流程是:启动器中的自动化控制系统负责接收指令,随后会自动开始计算过程,如果计算结果达到触发要求,晶闸管就会发出信号,再遵照启动器的规定模式对电压进行调节,实现了控制电机的启动。结束启动后,接触器就会动作,晶闸管跳闸,使电动机能够平稳启动,减少了电动机启动对电网的冲击。
2.2电机控制中的软启动方式
常见的软启动器的启动模式有:在负载较轻的情况下,可采用限流启动方式,限流启动方式就是把电机的起动电流控制在一定数值以下,设定输出电压从零开始,然后不断上升,当输出电流的数值到达预定数值时,输出电流维持不变,然后电压加大到额定数值,可以快速提升电机运转速度到额定数值。这种方式可灵活调整启动电流,而且对电网电压无不良影响,但不足在于难以掌握压降数值,启动过程较复杂;电压控制启动同样可运用于较轻负载的情况,这种方式在维持启动压降在稳定范围内的同时,还可以尽大提升电机的起动转矩,大幅降低启动时间,是负载较轻的情况下,最高效合理的启动方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电压斜坡启动方式可用于负载过重的电机启动,但是启动较慢,影响电机安全;同样用于重载启动的还有转矩控制启动,这种方式启动平稳,可以稳定的拖动电机系统,对电网影响较小,是最合理有效的重载启动,不过这种启动方式也有不足仍待改善,就是是起动过程过慢,耗时过长。
2.3电机控制中软启动技术应用的注意事项
软启动器在启动过程中要避免冲击,因此对生产设备的精密性有着极高的要求。如果电机的功率过高,则变压器必须加大容量。软启动器可根据启动转矩进行灵活调整,但是对电网电压有很多限制因素。如果设备满载,则不适宜用软启动器,否则不仅无法有效的降低电流,反而会加大设备成本,如果在操作过程中出现失误,甚至可能会造成晶闸管损坏。这种情况下可以使用价格偏高的变频器,变频器启动调压方式无过流,在用于负载较重的设备启动时,有着更好的效果。在电动机的控制过程中应用软启动,可以有效降低机械应力,降低对传动元件冲击,提升设备的利用效率,进一步提高生产效率。
3软启动技术的优点
3.1可以提供多种启动方式
以便工作人员根据实际情况进行选择,灵活多变,工作人员能够自行设置启动参数,这样就可以达到理想的效果,既保证电机的优秀工作状态,又能保护设备。一般比较普遍的启动方式有软启动,限流启动和脉冲突跳启动。这三种启动方式分别应用于不同的条件中,用户可以依照实际需求自行选择。例如,当要限定启动电流时就可以选择限流启动。
3.2为电机设备提供全方面的保护
软启动技术能够为电机设备提供全方面的保护,比如过载保护,故障保护等等。例如,当电机出现短路,压力过大或过小等故障状态时,软启动技术能够对电机进行保护,保证设备的平稳运行,不出现进一步的安全隐患。除此之外,软启动技术还可以作为测量仪器和传感器等,在设备运行的过程中,自动对设备进行检测,读取电压,功率等电机重要数据,这样能为工作人员判断电机的工作状态提供很大的参考,既节约了成本,又控制了时间。软启动技术还能对设备的故障问题进行分析,为工作人员排忧解难,对设备的维修起到积极的促进作用,最大化减少人力物力财力的浪费。
3.3电机运行平稳可靠
软启动器内所蕴含的大电流是没有触点的,因而也就比较难发生接触不良现象,电机的运行也就会非常平稳。此外,软启动器一般配备可视化菜单,经过设计师的精心设计,符合人性化的需求,工作人员可以非常方便地在菜单中读取设备运行的有关参数,变量,或者对设备运行进行人工控制。软启动器本身还可以添加网络接口,真正做到自动化。这都极大地方便了电机的可操作性,出现问题时工作人员对于故障往往能够一目了然,自然维修也更有效率。
3.4设备可以节能运行
其实软启动技术本身并没有节能的特性,首先这是因为软启动器不是一个用电设备,只是实现功能的一种产品,其次,启动的时间一般比较短,因而软启动器的工作时间非常短,电机启动后就结束工作,也就无所谓耗电量的大小。软启动技术的节能原理在于推动整个设备节能。它可以降低启动电机所需要的电力,节省电力变压器的无端损耗,间接起到节能的效果,而且它是主要针对电机启动的,就可以节省电机自身为了控制启动的能耗。综合以上两点,软启动技术能够产生节能的效果。
结语
虽然在交流异步电机的启动中,全压直接启动方式和降压启动方式仍在大范围应用,但性能更加优异的软启动技术正受到更多的认可,在大多数情况下电机控制工作中,软启动技术相比传统方式成本更低、效率更高,更大限度的开发电机潜能,增高生产工作的效率和质量。
参考文献
[1]王思奇.软启动技术在电机控制中的应用[J].佳木斯职业学院学报,2016,03(05):482-483.
[2]刘伟.基于软启动技术的应用研究[J].科技展望,2016,34(08):100.
[3]沈杰,尤戈,高挺峰.几种常见的软启动技术及其特性比较解析[J].化工管理,2016,32(04):236.
论文作者:郑沛雯
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/14
标签:电机论文; 软启动论文; 方式论文; 技术论文; 设备论文; 晶闸管论文; 电压论文; 《防护工程》2017年第13期论文;