可控硅軟啟動(dòng)工作原理及常見故障

1、晶閘管軟啟動(dòng)的工作原理及常見故障處理 講解員：周寶玉 介紹電機(jī)直接起動(dòng)的危害：電氣方面有： 1.起動(dòng)時(shí)可達(dá)5-7倍的額定電流，造成電動(dòng)機(jī)繞組因電流引起過溫，從而加速絕緣老化。 2.造成供電網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)大，當(dāng)電壓0.85UN時(shí)，影響其他設(shè)備的正常使用。 機(jī)械方面有： 1. 過大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)械沖擊，對(duì)被帶動(dòng)的設(shè)備造成大的沖擊力，縮短使用壽命，影響精確度。如使聯(lián)軸器損壞、皮帶撕裂等。 2. 造成機(jī)械傳動(dòng)部件的非正常磨損及沖擊，加速老化，縮短壽命。 軟起動(dòng)的分類軟起動(dòng)可分為有級(jí)和無級(jí)兩類，前者的調(diào)節(jié)是分檔的；后者的調(diào)節(jié)是連續(xù)的。傳統(tǒng)的軟起動(dòng)均是有級(jí)的，如星/角變換軟起動(dòng)，自耦變壓器軟起動(dòng)，電抗器軟

2、起動(dòng)等等。我們本課主要介紹是無級(jí)類的：液阻軟起動(dòng)、磁控軟起動(dòng)和晶閘管軟起動(dòng)。變頻調(diào)速裝置也是一種軟起動(dòng)裝置，它是比較理想的一種，它可以在限流同時(shí)保持高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，價(jià)格貴是制約其推廣應(yīng)用的主要因素。在電動(dòng)機(jī)定子回路，通過串入有限流作用的電力器件實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，叫做降壓或限流軟起動(dòng)。它是軟起動(dòng)中的一個(gè)重要類別。以限流器件劃分，可分為：以電解液限流的液阻軟起動(dòng)，以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動(dòng)，以磁飽和電抗器為限流器件的磁控軟起動(dòng)晶閘管軟起的原理晶閘管軟起動(dòng)通過控制單元發(fā)出PWM波來控制晶閘管觸發(fā)脈沖，以控制晶閘管的導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)起動(dòng)的控制。在分析軟起動(dòng)原理之前先強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)術(shù)語：(1)觸發(fā)角：指

3、從晶閘管正向電壓起到加觸發(fā)脈沖為止的這一期間對(duì)應(yīng)的電角度。(2)導(dǎo)通角：指晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的角度。(3)續(xù)流角：感性負(fù)載電流滯后于它所對(duì)應(yīng)的相電壓的相角。(4)關(guān)斷角：指從電流達(dá)到零的時(shí)刻起到該相晶閘管再次開通為止這段時(shí)間所對(duì)應(yīng)的角度。晶閘管軟起動(dòng)器主電路圖晶閘管調(diào)壓軟起動(dòng)主電路圖，調(diào)壓電路由六只晶閘管兩兩反向并聯(lián)組成，串接在電動(dòng)機(jī)的三相供電線路中。在起動(dòng)過程中，晶閘管的觸發(fā)角由軟件控制，當(dāng)起動(dòng)器的微機(jī)控制系統(tǒng)接到起動(dòng)指令后，便進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，輸出觸發(fā)晶閘管的信號(hào)，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，使起動(dòng)器按照所設(shè)計(jì)的模式調(diào)節(jié)輸出電壓，使加在交流電動(dòng)機(jī)三相定子繞組上的電壓由零逐漸平滑地

4、升至全電壓。同時(shí)，電流檢測(cè)裝置檢測(cè)三相定子電流并送給微處理器進(jìn)行運(yùn)算和判斷，當(dāng)起動(dòng)電流超過設(shè)定值時(shí)，軟件控制升壓停止，直到起動(dòng)電流下降到低于設(shè)定值之后，再使電機(jī)繼續(xù)升壓起動(dòng)。若三相起動(dòng)電流不平衡并超過規(guī)定的范圍，則停止起動(dòng)。當(dāng)起動(dòng)過程完成后，軟起動(dòng)器將旁路接觸器吸合，短路掉所有的晶閘管，使電動(dòng)機(jī)直接投入電網(wǎng)運(yùn)行，以避免不必要的電能損耗。另外，由電機(jī)學(xué)原理可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的輸入電源頻率不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與輸入電壓的平方成正比。因此，軟起動(dòng)不僅可以通過使定子電壓連續(xù)平滑增加來實(shí)現(xiàn)了升壓限流起動(dòng)，而且還減小了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的沖擊。先了解下晶閘管的結(jié)構(gòu)和原理晶閘管的符號(hào)和等效電路晶閘管的工作原理運(yùn)

5、用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。晶閘管軟起動(dòng)一般有下面幾種起動(dòng)方式： 1、斜坡升壓軟起動(dòng)這種起動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是，由于不限流，在電機(jī)起動(dòng)過程中，有時(shí)要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對(duì)電網(wǎng)影響較大，實(shí)際很少應(yīng)用。2、脈沖沖擊起動(dòng)在起動(dòng)開始階段，讓晶閘管在級(jí)短時(shí)間內(nèi)，以較大電流導(dǎo)通一段時(shí)間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，連入恒流起動(dòng)。該起動(dòng)方法，在一般負(fù)載中

6、較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合。軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同，籠型電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有Y-q起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯缺點(diǎn)，即起動(dòng)過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。3、電壓雙斜坡啟動(dòng)在啟動(dòng)過程中，電機(jī)的輸出力矩隨電壓增加，在啟動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的啟動(dòng)電壓，根據(jù)負(fù)載可調(diào)，將調(diào)到大于負(fù)載靜摩擦力矩，使負(fù)載能立即開始轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)輸出電壓從開始按一定的斜率上升(斜率可調(diào))，電機(jī)不斷加速。當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓時(shí)，電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)過程中自動(dòng)檢測(cè)達(dá)速電壓，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，使輸出電壓達(dá)到額定電壓。4、限流啟動(dòng)就是電機(jī)的啟動(dòng)

7、過程中限制其啟動(dòng)電流不超過某一設(shè)定值的軟啟動(dòng)方式。其輸出電壓從零開始迅速增長(zhǎng)，直到輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值，然后保持輸出電流，在設(shè)定的條件下逐漸升高電壓，直到額定電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，直到額定轉(zhuǎn)速。這種啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流小，且可按需要調(diào)整。對(duì)電網(wǎng)影響小，其缺點(diǎn)是在啟動(dòng)時(shí)難以知道啟動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間。5、突跳啟動(dòng)啟動(dòng)開始階段，讓晶閘管在極短的時(shí)間內(nèi)全導(dǎo)通后迅速回落，這個(gè)時(shí)間可以人為地進(jìn)行調(diào)節(jié)再按原設(shè)定的值線性上升，進(jìn)入恒流啟動(dòng)，該啟動(dòng)方法適用于重載并需克服摩擦的啟動(dòng)場(chǎng)合我廠晶閘管軟起動(dòng)器全圖常見故障及處理方法：（1）。當(dāng)主回路和控制回路合上空開后，啟動(dòng)無反應(yīng) 處理方法：

8、應(yīng)該先看有無備妥信號(hào)和啟動(dòng)器有無故障，如有故障 則按故障代碼排除并復(fù)位 （2）.如有備妥信號(hào)則查找驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否過來 (3).無驅(qū)動(dòng)信號(hào)則查轉(zhuǎn)換開關(guān)X2號(hào)線到端子排到ABB柜端子排到繼電器觸 點(diǎn)和X4號(hào)線各接線端到KA1線圈是否通. (4)軟啟動(dòng)器各參數(shù)是否正常。 (5)如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，應(yīng)該先查看啟動(dòng)器有無故障，如果有則按故障碼排除故障，如無則按上述步驟逐步排除。 1、調(diào)試過程中軟起動(dòng)器故障燈亮，電機(jī)沒反應(yīng)。 故障原因分析： a、起動(dòng)方式采用帶電方式時(shí)，操作順序有誤（正確操作順序應(yīng)為先送主電源，后送控制電源）。 b、電源缺相，軟起動(dòng)器保護(hù)動(dòng)作（檢查電源） c、軟起動(dòng)器的輸出端未接負(fù)載（

9、輸出端接上負(fù)載后軟起動(dòng)器才能正常工作） 2、在使用過程中出現(xiàn)起動(dòng)完畢，旁路接觸器不吸合現(xiàn)象。 故障原因分析： a、在起動(dòng)過程中，保護(hù)裝置因整定偏小出現(xiàn)誤動(dòng)作。（將保護(hù)裝置重新整定即可） b、在調(diào)試時(shí)，軟起動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置不合理。（主要針對(duì)的是55KW以下的軟起動(dòng)器，對(duì)軟起動(dòng)器的參數(shù)重新設(shè)置） c、控制線路接觸不良（檢查控制線路）3、用戶在起動(dòng)過程中，偶爾有出現(xiàn)跳空氣開關(guān)的現(xiàn)象。 故障原因分析： a、空氣開關(guān)長(zhǎng)延時(shí)的整定值過小或者是空氣開關(guān)選型和電機(jī)不配。（空氣開關(guān)的參數(shù)適量放大或者空氣開關(guān)重新選型） b、軟起動(dòng)器的起始電壓參數(shù)設(shè)置過高或者起動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)。（根據(jù)負(fù)載情況將起始電壓適當(dāng)調(diào)小或者起動(dòng)時(shí)間

10、適當(dāng)縮短。） c、在起動(dòng)過程中因電網(wǎng)電壓波動(dòng)比較大，易引起軟起動(dòng)器發(fā)出錯(cuò)誤指令。出現(xiàn)提前旁路現(xiàn)象。（建議用戶不要同時(shí)起動(dòng)大功率的電機(jī)，） d、起動(dòng)時(shí)滿負(fù)載起動(dòng)（起動(dòng)時(shí)盡量減輕負(fù)載） 4、用戶在使用軟起動(dòng)器時(shí)出現(xiàn)顯示屏無顯示或者是出現(xiàn)亂碼，軟起動(dòng)器不工作。 故障原因可能是： a、軟起動(dòng)器在使用過程中因外部元件所產(chǎn)生的震動(dòng)使軟起動(dòng)器內(nèi)部連線震松（打開軟起動(dòng)器的面蓋將顯示屏連線重新插緊即可） b、軟起動(dòng)器控制板故障（和廠家聯(lián)系更換控制板） 5、軟起動(dòng)器在起動(dòng)時(shí)報(bào)故障，軟起動(dòng)器不工作，電機(jī)沒有反應(yīng)。 故障原因分析： a、電機(jī)缺相（檢查電機(jī)和外圍電路） b、軟起動(dòng)器內(nèi)主元件可控硅短路（檢查電機(jī)以及電網(wǎng)電

11、壓是否有異常。和廠家聯(lián)系更換可控硅） c、濾波板擊穿短路（更換濾波板即可 6、軟起動(dòng)器在起動(dòng)負(fù)載時(shí)，出現(xiàn)起動(dòng)超時(shí)現(xiàn)象。軟起動(dòng)器停止工作，電機(jī)自由停車。故障原因有： a、參數(shù)設(shè)置不合理（重新整定參數(shù)，起始電壓適當(dāng)升高，時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng)） b、起動(dòng)時(shí)滿負(fù)載起動(dòng)，（起動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減輕負(fù)載） 7、在起動(dòng)過程中，出現(xiàn)電流不穩(wěn)定，電流過大。原因可能有： a、電流表指示不準(zhǔn)確或者與互感器不相匹配（更換新的電流表） b、電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，波動(dòng)比較大，引起軟起動(dòng)器誤動(dòng)作（和廠家聯(lián)系更換控制板） c、軟起動(dòng)器參數(shù)設(shè)置不合理。（重新整定參數(shù)） 8、軟起動(dòng)器出現(xiàn)重復(fù)起動(dòng)。故障原因有：在起動(dòng)過程中外圍保護(hù)元件動(dòng)作，接觸器不能吸合，導(dǎo)致軟起動(dòng)器出現(xiàn)重復(fù)起動(dòng)（檢查外圍元件和線路） 9、在起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過熱故障燈亮,軟起動(dòng)器停止工作： a、起動(dòng)頻繁，導(dǎo)致溫度過高，引起軟起動(dòng)器過熱保護(hù)動(dòng)作。（軟起動(dòng)器的起動(dòng)次數(shù)要控制在每小時(shí)不超過6次，特別是重負(fù)載一定要注意） b、在起動(dòng)過程中，保護(hù)元件動(dòng)作，使接觸器不能旁路，軟起動(dòng)器長(zhǎng)時(shí)間工作，引起保護(hù)動(dòng)作。（檢查外圍電路） c、負(fù)載過重起動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)引起過熱保護(hù)。（起動(dòng)時(shí)，盡可能的減輕負(fù)載）