QJR張緊培訓講義(共58張)

1、QJR系列礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流真空軟起動器培訓講義太原惠特技有限公司1、軟起動器概述軟起動器是一種用來控制三相異步電動機的新設備，是集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新型電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三組反并聯(lián)的可控硅及其電子控制電路。運用不同的方法，控制可控硅的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能。軟起動器能夠很好地解決起動過程中產(chǎn)生的機械沖擊、電網(wǎng)沖擊及難起動等問題，可大大降低系統(tǒng)的配電容量，實現(xiàn)電動機的平穩(wěn)起動與停止，提高電動機的使用壽命和經(jīng)濟效益，是實現(xiàn)電動機精確控制、替代傳統(tǒng)

2、起動器的理想選擇。軟起動器在三相異步電動機不需要調(diào)速的各種應用場合都可適用，特別適用于各種輸送機及泵類負載或風機類負載需要軟起動與軟停車的場合。目前的應用范圍是交流380V到6000V，電機功率從幾千瓦到幾MW。2、軟起動與直接起動機械特性的比較a)電動機直接起動時的機械特性電動機起動時，轉(zhuǎn)速為0，轉(zhuǎn)差率為1，轉(zhuǎn)矩為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，電流為堵轉(zhuǎn)電流；當電磁轉(zhuǎn)矩大于起動轉(zhuǎn)矩時電機開始轉(zhuǎn)動；隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)差率降低，轉(zhuǎn)矩逐漸增加，直到最大轉(zhuǎn)矩；通過最大轉(zhuǎn)矩點，轉(zhuǎn)矩開始降低，轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，轉(zhuǎn)差率繼續(xù)下降；直到電磁轉(zhuǎn)矩等于負載轉(zhuǎn)矩時，系統(tǒng)平衡，電動機完成起動，進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。由于最大轉(zhuǎn)矩對應的轉(zhuǎn)差率只與電

3、機內(nèi)部繞線的阻抗有關，與外部所加電壓的大小沒有關系，所以，不同電壓下達到最大轉(zhuǎn)矩時對應的轉(zhuǎn)差率是相同的。由于三相異步電動機的最大轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，所以在同轉(zhuǎn)差率的情形下，電磁轉(zhuǎn)矩的大小與電源電壓的平方成正比。b)電動機軟起動時的機械特性電動機起動時，可控硅按一定的導通角導通，從而使一定大小的電壓加到電動機上（起始電壓），對應的起始點位于A點，對應的轉(zhuǎn)矩為起始轉(zhuǎn)矩T0。隨著可控硅導通角的逐漸增大，加到電動機上的電壓也在逐漸增加，當電磁轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩時，電動機轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的逐漸增大，電動機逐漸運行到了B點（電流為4倍額定電流）。由于本產(chǎn)品有限制電流小于4倍額定工作電流的功

4、能（軟起動器的標準），所以在電動機運行到B點后，電壓增長的幅度減緩，增加小幅電壓后，等待，至電流落回低于4倍額定工作電流；再增加小幅電壓，繼續(xù)等待，至電流落回低于4倍額定工作電流直到電壓增加到額定電壓，即電動機運行到額定電壓所對應的機械特性曲線，真空吸合，軟起動完成。紅線是在軟起動下的機械特性曲線，藍線是在不同電壓等級下直接起動的機械特性曲線。3、軟起動與直接起動電流特性的比較a)電動機直接起動時的電流特性電動機全壓通電瞬間，轉(zhuǎn)子處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，電流瞬時從0上升到67倍額定電流（堵轉(zhuǎn)電流）；隨著電動機轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，電流下降，電流維持在高位的時間長短取決于電動機所帶負載力矩的大小，且成正比；電流達

5、到額定電流時，電動機起動完成，對應轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速。b) 電動機軟起動時的電流特性電動機起動時，電流從0開始逐漸增加，直到電流為4倍的額定電流時（電流從0上升到4IN時間一般是78s），由于調(diào)壓等待調(diào)壓過程，電流基本維持在4倍的額定電流（電流在4IN上的維持時間與負載力矩有關，且成正比），低于直接起動時58IN的起動電流。隨后，電流開始下降，直至額定工作電流（電流從4IN下降到額定電流時間一般是12s），電動機進入穩(wěn)定工作狀態(tài)。紅線是在軟起動下的電流特性曲線，藍線是在直接起動下的電流特性曲線。4、軟起動與直接起動的比較結(jié)果 1、直接起動起動時間短，沒有給負載一個張緊的過程，容易損壞皮帶式或鏈式

6、負載； 軟起動跟蹤負載確定起動時間（一般為1535s），電動機的緩慢起動，有利于帶式或鏈式負載的張緊，防止因起動過快造成的斷帶或斷鏈。 2、直接起動起動電流大（一般為58倍額定電流），容易對電網(wǎng)造成沖擊； 軟起動限制電流的大小，使電流基本維持在4倍的額定電流，可消除電網(wǎng)沖擊，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。 3、直接起動發(fā)熱量大； 軟起動發(fā)熱量低于直接起動（由圖1.2可知，軟起動曲線所占面積較?。?。1、隔離換向開關 注：嚴禁在電機運行時操作隔離換向開關。注：嚴禁在電機運行時操作隔離換向開關。2、可控硅組件 可控硅組件SCR由三組反并聯(lián)的可控硅組成，為軟起動器的主要構(gòu)成部分。軟起動時，在控制器的控制下，三組

7、反并聯(lián)的可控硅按時序與主電源的相序同步導通，通過對可控硅導通角的調(diào)節(jié)，就可改變電動機電源電壓的大小，從而使電動機實現(xiàn)調(diào)壓軟起動。3、真空接觸器 真空接觸器KM1用于軟起動完成時旁路可控硅組件，避免長期運行使可控硅組件發(fā)熱，延長了使用壽命；也可用于直接起動電機。真空接觸器KM2用來控制電動機的繞組。真空接觸器的吸合回路采用直流雙線圈吸合，單線圈保持電路。 4、電源變壓器 5、同步變壓器 同步變壓器TC2用來采集主回路電源的相位，為控制可控硅的導通角提供基準點，也可以為電源缺相的判斷提供依據(jù)，并提供與控制回路的強電隔離。 注：進、出線位置不能顛倒，否則會造成電源缺相的錯誤判斷！ 6、熔斷器 同步變

8、壓器輸入測的熔斷器斷開后，容易引起系統(tǒng)的缺相故障，要特別注意。7、電流傳感器 電流傳感器用于檢測主回路電流的大小，為控制可控硅導通角的導通提供依據(jù)；開關所有關于電流方面的保護，也是以電流傳感器測得的電流值作為判斷依據(jù)。如果電流傳感器測得的三相電流值達到缺相設定的不對稱，控制器識別為電源缺相，所以，在缺相故障中，不在缺相故障中，不一定是真正的電源缺相，可能是某一一定是真正的電源缺相，可能是某一個電流傳感器故障個電流傳感器故障；在摘除電流傳感器的情況下，開關仍會起動，但是開關不具備所有關于電流方面的保護（缺相、過載、短路），同時開關沒有4倍限流的功能，開關起動只能是定時調(diào)壓起動。8、控制器 控制器

9、為系統(tǒng)的核心控制器件，它根據(jù)同步變壓器的同步信號、電流傳感器的電流信號，進行智能化模糊控制，完成脈沖輸出、過載、短路、斷相等保護，并接受來自PLC的運行指令。9、中文液晶顯示器 顯示器是由控制器來提供5V電源，由PLC來提供顯示信號的10、可編程序控制器 可編程序控制器PLC是系統(tǒng)的命令控制中心，綜合外部的輸入信號，完成人機對話，并對控制器等發(fā)出控制指令，執(zhí)行保護功能，還可進行起動延時（POT0）、預警延時（POT1）的設定。CPU224：14入10出11、繼電器 開關采用24V直流繼電器，線圈由PLC供電 12、壓敏電阻 壓敏電阻沒有正、負極，安裝在可控硅組件的進、出線端子之間，可消除可控硅

10、組件兩端的尖峰電壓，對可控硅組件進行瞬間過電壓保護。在正常工作電壓（外加電壓低于其臨界電壓值）下，它呈高電阻狀態(tài)，僅有微安數(shù)量級的漏電流流過，相當于開路狀態(tài)；當有過電壓（當電壓達到其臨界值以上）時，其兩端的電壓保持不變，但電阻卻急劇下降，電流急劇上升，過電壓以放電電流的形式被其吸收掉；當浪涌過電壓過后，電路電壓恢復到正常電壓，壓敏電阻恢復到高阻狀態(tài)。13、阻容吸收 阻容吸收主要用于吸收真空分斷時的過電壓，保護可控硅。14、先導組件 先導組件作為人機信息交換的輸入部件，由4個按鈕（從左往右分別是：反轉(zhuǎn)、復位、停止、起動）和3個選擇開關（左上角：遠控/本控；左下角：多臺/單臺；右：硬起/軟起）組成

11、。15、驅(qū)動板 驅(qū)動板用來接收KZQ控制器的脈沖輸入信號，并通過6個脈沖變壓器的隔離驅(qū)動可控硅組件的導通。16、漏電保護器 漏電保護器主要用于對主回路進行漏電檢測。 17、閉鎖按鈕 閉鎖按鈕SB1可以用來緊急停車，一旦按下閉鎖按鈕，控制器、PLC、漏電保護器同時斷電停止工作，開關也停止工作。只有按下閉鎖按鈕，才能操作隔離換向開關，因為隔離換向開關嚴禁在開關工作時帶載拉斷或換向，而按下閉鎖按鈕剛好使開關停止工作，所以閉鎖按鈕對隔離的拉斷或換向起保護作用。18、轉(zhuǎn)換開關 轉(zhuǎn)換開關用于設定開關是處于手動、自動還是卷帶狀態(tài)19、終端元件板 終端元件主要用來進行遠控和閉鎖。20、顯示 手動手動/自動自動

12、/卷帶卷帶 遠遠/近近 軟軟/硬硬 單單/多多命令命令 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)/復位復位/停止停止/正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停止狀態(tài)停止狀態(tài)/軟起中軟起中/運行中運行中/軟停中軟停中 正正/反反 調(diào)頻調(diào)頻/調(diào)調(diào)壓壓當前電流：當前電流： xxxx A 張力：張力：xxxx KN設定電流：設定電流： xxxx A 過壓過壓/欠壓欠壓顯示內(nèi)容指示信息手動/自動/卷帶指示當前起動器的工作方式遠/近指示當前起動器是遠程控制，還是本地控制軟/硬指示當前起動器是軟起動方式，還是直接起動方式單/多指示當前起動器是單臺操作，還是多臺級聯(lián)操作命令指示當前起動器是處于等待命令狀態(tài)；符號指示PLC與顯示器通信正常與否，正常時，閃動，否則無正轉(zhuǎn)/停

13、止/復位/反轉(zhuǎn)指示當前起動器各按鈕的狀態(tài)，按鈕按下，顯示相應的內(nèi)容（其中正轉(zhuǎn)/停止指示是保持的）停止狀態(tài)/軟起中/運行中/軟停中指示當前起動器的工作狀態(tài)；符號在“軟起中/運行中/軟停中”狀態(tài)下閃動正/反指示當前起動器輸入電源三相電壓的相序調(diào)頻/調(diào)壓/限流/突跳指示當前起動器是處于調(diào)頻起動方式，還是調(diào)壓起動、限流起動、限流+突跳起動方式當前電流：xxxx A ：張力：xx.xxKN指示當前起動器的工作電流和張力值，xxxx為工作電流和電壓值設定電流：xxxxA指示當前起動器的設定電流過壓/欠壓指示當前起動器輸入電源電壓與額定電壓之差的狀態(tài)，當電源電壓處于額定電壓的20%以外時，閃動顯示過壓或欠壓

14、21、設定位 名電機額定電流值（A）SW-1SW-2SW-3狀態(tài)ONONON11OFFONON15ONOFFON17OFFOFFON22ONONOFF26OFFONOFF35ONOFFOFF45OFFOFFOFF50特別注意：其他狀態(tài)為非法狀態(tài)，開關將顯示電機額定電流設定錯誤，且不能起動!電流設定表撥碼開關第7位撥碼開關第8位起動方式ONON調(diào)頻起動OFFON自測負載中間突跳起動ONOFF電壓斜坡起動OFFOFF限流起動軟起動方式選擇撥碼開關第5位撥碼開關第6位電壓斜坡起動時間ONON25秒OFFON20秒ONOFF15秒OFFOFF10秒電壓斜坡起動時間設定表(電壓斜坡起動方式)保護性能 a

15、)晶閘管過熱保護 三只分別安裝在晶閘管散熱器上的溫度繼電器并聯(lián)，進行溫度檢測。當某散熱器上的溫度超過705時，溫度繼電器動作，顯示器顯示“可控硅過熱”，開關無法起動，從而實現(xiàn)對晶閘管的過熱保護。 b)漏電閉鎖保護 檢測回路電流小于1.0mA。在停止運行時檢測負載線路絕緣情況，當絕緣電阻下降到閉鎖值以下時，輸出閉鎖，起動器不能起動。主電路額定電壓主電路額定電壓V（交流有效值）（交流有效值）閉鎖動作值閉鎖動作值K解鎖動作值解鎖動作值K閉鎖動作值允許誤差閉鎖動作值允許誤差%6602233+2011404060+20 c)斷相保護 d)過載、過流保護序號序號工作電流工作電流/整定電流整定電流動作時間動

16、作時間起始狀態(tài)起始狀態(tài)任意二相第三相11.00.9不動作冷態(tài)21.1500.5s熱態(tài)序號序號工作電流工作電流/整定電流整定電流動作時間動作時間起始狀態(tài)起始狀態(tài)復位方式復位方式11.25mint20min熱態(tài)自動21.51mint3min熱態(tài)自動32t0.5s冷態(tài)自動 e)短路保護 起動過程中當電流達到8Ie（+20%，-10%）整定電流時，短路保護動作切斷起動器，動作時間0.2-0.4s。短路保護用復位按鈕手動復位。 f)堵轉(zhuǎn)保護 在電機全壓運行過程中，控制器檢測負載電流，當電流達到2Ie整定電流時，控制器發(fā)出運行過載故障信號，PLC動作切斷起動器。 g)過電壓保護 起動器的晶閘管兩端設置壓敏

17、電阻及阻容保護。壓敏電阻漏電流1mA電壓為2200V。負荷出線側(cè)接有星型連接的壓敏電阻,防止電動機繞組過電壓。 工作方式及工作原理工作方式及工作原理工作方式控制裝置工作方式由PLC進行集中控制。 （1）手動方式：根據(jù)實際需要摁下前門右上側(cè)先導板上的按鈕進行本控操作，從而實現(xiàn)張緊電機的正轉(zhuǎn)/停止、反轉(zhuǎn)/停止和故障復位。（2）自動方式：自動方式主要由張力傳感器檢測到的張力值來實現(xiàn)張緊電機的起停工作。張力值X：X18kN 電機正轉(zhuǎn)運行，拉緊皮帶；18kNX20kN 電機停止運轉(zhuǎn)，張力合適；20kNX 松開電磁制動，放松皮帶。工作原理把隔離開關QS打到正轉(zhuǎn)位置，上電后，電源變壓器TC1分別給控制器、先

18、導板等供電、給UPS蓄電池開始充電。同時UPS蓄電池給PLC、張力傳感器和電磁制動器等供電。上電后，軟起動器進行漏電檢測，同時張力傳感器把檢測到的張力值轉(zhuǎn)換為電流信號傳送到PLC上。（1） 把轉(zhuǎn)換開關打到自動位 當PLC接收到張力傳感器檢測的張力值為18kNX20kN時，說明此時張力大小適中，張緊系統(tǒng)不動作，電磁制動器處于抱閘狀態(tài)，并給主驅(qū)一張力合適信號，從而可以起動主驅(qū)。 當PLC接收到張力傳感器檢測的張力值為X18kN時，張力小于規(guī)定值,繼電器BZ帶電，從而其常開觸點閉合，電磁制動器得電松閘，張緊系統(tǒng)軟起動,直到PLC接收到張力傳感器檢測到的張力值為18kNX20kN時，繼電器BZ得電，其常開觸點閉合，電磁制動器得電松閘(脈沖輸出)；直到PLC接收到張力傳感器檢測到的張力值為18kNX0.5kN時，電磁制動器得電松閘，當卷帶結(jié)束，把轉(zhuǎn)換開關SA4打到手動或自動位進行工作。1故障排除234567891011故障分析與排除故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象原因分析原因分析排除方法排除方法按下起動按鈕電機不起動1.按鈕與終端元件接錯1.正確接線2.按