中铝宁夏能源集团有限公司马莲台发电厂
摘要: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,电气工作者们开始找寻更加高效合理的电机启动方式。而随着变频技术和软启动技术的不断进步,交流异步电动机的启动找到新方法,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,受到电气工作者的普遍认可。
关键词:软启动技术;电机控制;应用
电气传动的过程中,交流异步电机是重要的设备。这种设备的设计结构非常简单,不仅价格容易被接受,而且在技术维护上也非常方便。电气传动的过程中往往会采用交流异步电机作为动力。启动交流异步电动机的过程中,还要对控制工作语言高度重视。全压直接启动的方式是较为常用的,是将电动机的定子绕组直接连接到电源上,启动的时间非常短;降压启动是通过对启动电流予以限制的方式进行启动。这两种启动方式都得以广泛应用,但是,如果电动机运行的环境较为特殊,采用传统的启动方式就会存在弊端。近年来,软启动技术快速发展起来,使得电机控制的难题得以解决。特别是容量比较大的电动机,采用软启动技术可以提高启动质量,获得良好的效果。
1传统弊端启动方式存在的弊端
1.1全压直接启动方式
在交流异步电动机的控制中,全压直接启动方式是最简单的启动方式,这种启动方式只需要利用接触器直接把电动机接进电网,就可以启动交流异步电动机。这种启动方式的优势在于,启动需求条件少,启动快速,但与此同时,这种传统的启动方式也存在诸多弊端。由于是全压直接启动,所以起动电流过大,在空载状态下,起动电流就已远远高于额定电流,而在带负载情况下,这个数值将会更高,会对电网造成不良影响,迫使电网电压变低,干扰其它电气设备的常规运行,情况严重时,还会引起保护元件动作,也就是跳闸现象。此外,启动时电流数值过高,会使电动机温度升高,影响电机安全性能,进而降低电动机使用年限。传统的全压直接启动方式不仅在安全性能方面存在巨大隐患,对于电机的启动在变压器容量、额定电压电压降、功率等诸多方面,还有许多的限制条件,必然会被更先进启动方式取代。
1.2降压启动方式
相比于全压直接启动方式,降压启动方式可以降低启动电流,但电机的启动转矩也会因此变低,而且这种启动方式无法应用中在设备负载过大的情况下。常见的降压方法有:星形/三角形启动器,自耦变压器的降压启动、磁控软启动器和三角形启动等。在如果电动机常规运行状态下,运用的是三角形定子绕组,可以采用星形三角形启动器方法,这种方法也不需要过多的设备条件,而且在控制过程中能量消耗偏低,而这种方式的弊端在于,出现故障的可能性偏高,必须时常加以维修检查,设备不能频繁启动。如果起动电流和转矩的数值偏高,也会阻碍电机的作用。而自耦变压启动虽可满足不同负载要求,但是自耦变压器的体积、重量过大,启动过程中会损耗过多材料,性能不稳定导致故障频繁,而且维修成本过高。
2软启动技术的应用以及优势
2.1软启动技术的概念
软启动技术是电机启动与控制的新技术,目前已经得到了广泛的认可和应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆软启动技术指的是将电机平滑启动,主要应用降低电压,变频,补偿等方法,这样就可以最大程度地降低启动对设备,电网等的影响,对设备起到一定的保护作用。
2.2软启动技术的优点
软启动技术的优点非常突出。首先,这种启动方式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,这就避免了传统启动方式的固定性。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。
其次,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。
再次,采用软启动技术,电机的运行会非常平稳可靠,即使出现问题,维修起来也相对便捷很多。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。
最后,使用软启动技术,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。
3软启动技术应用于电机控制中需要注意的问题
软启动技术应用于电机控制中需要注意不可以产生很大的冲击力,所以,对设备的质量要求是非常高的,尤其需要设备具有很高的精密性。对于功率非常高的电机,变压器的容量需要增加。软启动器在启动的过程中,可以根据需要灵活调整启动转矩,但是处于电网运行环境下,由于各种限制因素的存在,就会导致软启动受到限制。如果设备处于满载电流状态,就不适应使用软启动器软启,否则,就难以将电流降低,同时还会增加启动成本。如果在操作的过程中存在失误,就会引发晶闸管损坏。这就需要选择变频软启动,其具有良好的电压调节方式,不会产生过电流。如果设备启动的过程中负载比较重,就可以获得良好的启动效果。
4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。
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论文作者:金鑫
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/18
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