交流籠形電機(jī)軟起動(dòng)全電路專題方案

1、刀熔開(kāi)關(guān)舍 接觸器接偵器I圖4-1接觸器一熔斷器方案即可采用帶熱磁扣器勺塑殼開(kāi)關(guān)，也可采磁脫扣勺塑殼斷路器。4.1.3通過(guò)軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)制第四章交流籠型電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)日勺電路方案4.1交流籠型電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)勺單電機(jī)主電路方案4.1.1接觸器一熔斷器電路由軟起動(dòng)器構(gòu)成日勺控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)日勺裝置，除去重要電器設(shè)備一軟起動(dòng)器外，為了實(shí) 現(xiàn)與電網(wǎng)、電機(jī)之間日勺電聯(lián)接可靠工作，仍需施加起保護(hù)協(xié)調(diào)與控制作用日勺低壓電器如刀開(kāi) 關(guān)、熔斷器、刀熔開(kāi)關(guān)、斷路器、熱繼電器、迅速熔斷器等，實(shí)現(xiàn)功能不同，線路配備不同， 下面分別論述。在軟起動(dòng)電路中值得推薦勺是接觸器一熔斷器組；即所謂F-C電路。雖然不使用軟起動(dòng) 勺

2、平滑起動(dòng)，而用硬起動(dòng)，F(xiàn)-C電路也是一較好方案。需要闡明勺是天傳電子公司軟起動(dòng)不必加 裝迅速熔斷器，本產(chǎn)品勺電子保護(hù)已經(jīng)保證可靠 運(yùn)營(yíng)。但主接觸仍要接入，否則電機(jī)側(cè)仍帶電。 這是由于旁路接觸器旁路軟起動(dòng)，使電機(jī)帶電。 只有在軟起動(dòng)器日勺上側(cè)接一只接觸器，當(dāng)其斷開(kāi) 后，電動(dòng)機(jī)不再帶電。4.1.2斷路器一接觸器電路這一種接線方式是目前多數(shù)軟起動(dòng)顧客采 用日勺首選方案，下面是天傳電子公司日勺一拖一斷路器一接 觸器電器 、太斷路器原理圖。其/中斷路器 接觸器)用單有電旁路接觸器SM11 J動(dòng)勺控制通過(guò)軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)從零到預(yù)定轉(zhuǎn)速日勺起動(dòng)過(guò)程，還可通過(guò)軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速到零速日勺制動(dòng)。這種

3、制動(dòng)主電路圖見(jiàn)圖4-3L1 L2L3/ 4 ； T直流k13k13T2 FK15圖4-4直流制動(dòng)原理圖T1K7k14 k15圖5加3座）帶直流制動(dòng)軟起動(dòng)器簡(jiǎn)樸原理圖圖4在圖4-3軟起動(dòng)實(shí)現(xiàn)用動(dòng)圖制動(dòng)接觸器完畢電動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作，圖b）是用二只制動(dòng)接觸器完畢電動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作。下面分別論述它們勺工作原理。通過(guò)軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)基本原理通過(guò)軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)實(shí)質(zhì)是對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)DC制動(dòng)，DC制動(dòng)屬于動(dòng)能制動(dòng)，它是將電機(jī)一方面脫離交流電源勺供電，然后將定子繞組切換到始終流電源，就可實(shí)現(xiàn)動(dòng)能制動(dòng)（見(jiàn)圖4-4）。由圖4-4看出，將直流電能接入電動(dòng)機(jī)定子繞組后，它也會(huì) 在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生一磁場(chǎng)，它勺基波值也會(huì)產(chǎn)

4、生按正弦分布勺 磁通密度，這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子仍然在旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)著勺轉(zhuǎn)子中 就感應(yīng)到這種交流電流，但是這一交流電流產(chǎn)生勺磁場(chǎng)相對(duì) 定子而言是靜止勺，它不會(huì)對(duì)電動(dòng)起加速作用，反而由于這 一交流電流勺不旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流勺互相作用對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn) 生一減速作用力，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到電機(jī)制動(dòng)目勺。上述 作用還可通過(guò)異步電動(dòng)機(jī)勺動(dòng)能制動(dòng)特性曲線直觀地觀測(cè)到（見(jiàn)圖4-5）。R1VR2VR3圖4-5是異步電動(dòng)機(jī)在動(dòng)能制動(dòng)過(guò)渡特性曲線。圖4-5日勺第I象限畫(huà)日勺是電動(dòng)機(jī)固有 特性，也即電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)日勺特性，而第II象限畫(huà)日勺是該電機(jī)受到反方向制動(dòng)力矩T,電機(jī) 工作轉(zhuǎn)換到停止位置勺直流制動(dòng)特性。例如當(dāng)負(fù)載處在MC轉(zhuǎn)矩下

5、運(yùn)營(yíng)于轉(zhuǎn)速NC點(diǎn)；若此時(shí)發(fā) 出制動(dòng)指令并轉(zhuǎn)入直流制動(dòng)，電機(jī)則沿通過(guò)NC點(diǎn)勺水平虛線過(guò)渡到制動(dòng)時(shí)(第二象限)曲線 1、2或3勺、或勺任一種交點(diǎn)并沿此曲線，按箭頭方向滑向座標(biāo)原點(diǎn)，即制動(dòng)力矩為 轉(zhuǎn)速為另勺點(diǎn)。曲線1、2或3分別代表3種不同勺制動(dòng)電流或不同勺制動(dòng)轉(zhuǎn)矩一M狀況，其 中曲1制動(dòng)電流最大，曲線3制動(dòng)電流最小。直流制動(dòng)特性0/_ -宅盧R21廣、電機(jī)固有特性RD 1 /2,通過(guò)軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制圖質(zhì)電路融直流制動(dòng)n=W特性圖4-6(a )帶制動(dòng)的軟起動(dòng) 其中K7制動(dòng)接觸器 S1-緊急停止/ ?圖 4-6(b)其中K13制動(dòng)用控制繼電 K14從直流制動(dòng)原理圖4-4看，直流制動(dòng)需 動(dòng)需要勺直流。這里

6、所講勺是通過(guò)圖4-6線路可看出，可運(yùn)用T1 T2TT3 元件，變化其向電動(dòng)機(jī)輸送交流電能勺通道，庶容許脈沖I直流通過(guò)丁及T汪入流向電動(dòng)機(jī)定接觸器 接腆口.通過(guò)外加一整流器將交流轉(zhuǎn)換成制交流軟起動(dòng)器日勺電力電子功率輸送交流隹電能日勺通道,， 子繞組，并產(chǎn)生制動(dòng)效果。在脈沖直流通過(guò)T元件，變化其向電動(dòng)機(jī)相向定子輸送直流電流時(shí)，T2相被接觸器斷開(kāi)，這樣實(shí)際線路與圖 科勺原理線路就一致了。由于轉(zhuǎn)子電阻是固定勺，通過(guò)調(diào)節(jié)注 入直流勺大小，可以調(diào)節(jié)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩勺大小對(duì)于圖4-6 (b)所示勺另一種線路是設(shè)立兩只接觸器K及K，其中K稱之為“關(guān)閉”141514制動(dòng)接觸器K15稱之為“打開(kāi)”制動(dòng)接觸器。它們?nèi)丈鬃饔?/p>

7、與圖日勺K7接觸器相一致，只是此時(shí)用K替代了 K勺常閉節(jié)點(diǎn)，K替代了圖4-5勺常開(kāi)節(jié)點(diǎn)。在控制方面無(wú)論是圖4-6 (a)勺 15714K接觸器和圖4-6 (b)中勺K , K接觸器均受到中間繼電器K和軟起動(dòng)器中予置勺制動(dòng)繼電 714152器控制。在容量選擇上、勺容量大些，要大到15%?？刂评^電器K13是帶延時(shí)斷開(kāi)特性勺開(kāi)關(guān)。4.1.4帶旁路接觸器電路帶旁路接觸器勺軟起動(dòng)電路是目前軟起動(dòng)工業(yè)應(yīng)用勺主體，也即多數(shù)工業(yè)顧客從經(jīng)濟(jì)圖4-7帶旁路接觸器方案技術(shù)，運(yùn)營(yíng)角度通過(guò)思考后勺首選方案，請(qǐng)看圖4-7設(shè)一臺(tái)接觸器KM。但軟起動(dòng)上側(cè)(網(wǎng)圖4-7中有兩種妾線，圖4-7 (a)為一拖一方案只側(cè)仍帶電)。圖4

8、-弋之間互相聯(lián)鎖運(yùn)營(yíng)?？谑荢M1這時(shí)當(dāng)軟起動(dòng)轉(zhuǎn)入旁路運(yùn)營(yíng)時(shí)，拖一遠(yuǎn)程控制方案，設(shè)了兩晶接觸器(KM1、KM2)，KM1與KM2勺網(wǎng)側(cè)就不會(huì)帶電。V4.1.5帶旁接觸器兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)營(yíng)電路先將KM1SM1打開(kāi)一將KM2合閘，軟起動(dòng)器(a) 一拖一其中K1主接觸器K2旁路接觸器K3反向運(yùn)轉(zhuǎn)接觸器S1停止按鈕S3合閘按鈕S4一合閘按鈕S5-報(bào)警復(fù)位S2關(guān)閉按鈕圖4-8兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)帶旁路方案圖4-8是一種帶旁路接觸器日勺兩方面運(yùn)營(yíng)電綱，共中K1為主接觸器，K2為旁路接觸器，K3反方向運(yùn)營(yíng)運(yùn)轉(zhuǎn)接觸器。運(yùn)用S3, S4操縱正向與反向運(yùn)營(yíng)，運(yùn)用在軟起動(dòng)內(nèi)部勺邏輯信 號(hào)，控制軟起動(dòng)完程后勺旁路運(yùn)營(yíng)。其她勺S2

9、為停止，S5為急停操作開(kāi)關(guān)。4.1.6 軟起動(dòng)線路中保護(hù)協(xié)調(diào)與配合。1.軟起動(dòng)線路中過(guò)電流特性表41脫相級(jí)別最小過(guò)電流而授時(shí)間（Tx）SX=8X=7X=6X=5X=4X=3X=2101.62346122610346813235220S6912193578307913192952112本規(guī)定僅為推薦性，旦表達(dá)脫扣級(jí)別勺最小脫扣時(shí)間勺X和TX相匹配，并應(yīng)在產(chǎn)品原則 中規(guī)定。軟起動(dòng)器由于起動(dòng)，運(yùn)營(yíng)或操作引起勺最大工作電流，稱作過(guò)載電流（簡(jiǎn)稱過(guò)電流）。 一般根據(jù)IEC947-4-2規(guī)定將這一過(guò)流特性用下述表格表達(dá)，即用TX與X表達(dá)勺過(guò)電流特性表中勺TX為過(guò)流時(shí)間，X為過(guò)流倍數(shù)?！?0”、10X表達(dá)脫扣

10、級(jí)別。例如過(guò)電流倍數(shù)為 7倍，選用脫扣級(jí)別10級(jí)配合；那過(guò)電流脫扣最小時(shí)間為2秒。這里勺TX表達(dá)勺是起動(dòng)、 運(yùn)營(yíng)、操作時(shí)，控制過(guò)電流勺持續(xù)時(shí)間累加值。當(dāng)用其整定熱過(guò)載電器時(shí)，其相應(yīng)過(guò)載電器 冷態(tài)下承載x.Ie （額定電流X倍）勺最小時(shí)間。如果過(guò)載時(shí)間萬(wàn)一超過(guò)10個(gè)循環(huán)電流（如提高，突跳起動(dòng)）也許會(huì)超過(guò)x.Ie，但這 不是過(guò)載指定勺范疇，不在過(guò)載特性范疇內(nèi)考慮。過(guò)載能力實(shí)驗(yàn)在原則中（IEC947-4.2）操作性能規(guī)定中，規(guī)定做到軟起動(dòng)裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)， 變換電流承載預(yù)定水平勺過(guò)電流，以及實(shí)現(xiàn)并保持在截止?fàn)顟B(tài)下勺特性而無(wú)端障，并無(wú)任何形式日勺損壞。對(duì)控制籠型電機(jī)而無(wú)旁路運(yùn)營(yíng)時(shí)，其相應(yīng)日勺X值勺

11、TX值不應(yīng)不不小于本節(jié)表41 規(guī)定勺值。對(duì)控制籠型電機(jī)而要旁路運(yùn)營(yíng)時(shí)，應(yīng)滿足在這些作用類別所規(guī)定勺長(zhǎng)時(shí)間加速時(shí)間 規(guī)定?？紤]到起動(dòng)狀態(tài)時(shí)軟起動(dòng)勺最大熱容量會(huì)完全耗盡，為此在起動(dòng)狀態(tài)結(jié)束后應(yīng)立即 為軟起動(dòng)器提供合適勺無(wú)載時(shí)間（例如采用并聯(lián)方式）其相稱于X值勺TX值不應(yīng)不不小于 表41規(guī)定值。當(dāng)無(wú)限流起動(dòng)功能或在額定電壓狀態(tài)下無(wú)限流起動(dòng)，X.Ie =Ilrp（Ilrp二電機(jī)預(yù)期運(yùn)轉(zhuǎn) 電流）或X = ILRp/Ie當(dāng)電動(dòng)機(jī)已在正常轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，而其轉(zhuǎn)子浮現(xiàn)堵轉(zhuǎn)時(shí)，則容許起動(dòng)器比上述規(guī)定更短時(shí) 間實(shí)現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)。對(duì)額定值勺驗(yàn)證按下表（表4-2）勺規(guī)定。表4-2使用類別實(shí)驗(yàn)電流參數(shù)操作紙環(huán) 導(dǎo)通時(shí)間s操作循

12、環(huán)截 止時(shí)間s操作循環(huán) 參數(shù)I /IeLRPU/Ucccoy不帶旁路41.10.65TxISCD2。隨著配電勺逐級(jí)下降，各級(jí)斷路器勺短路電流 呈分級(jí)下降。電流選擇性運(yùn)用這個(gè)狀況并基于串聯(lián)斷路器勺保護(hù)曲線勺電流偏移。它應(yīng)用勺迅速斷路器（有時(shí)是限流斷路器）具有電流閾值勺分級(jí)，一般是磁脫扣器勺閾值1RM。兩臺(tái)斷路器D1 （上級(jí)）和D2（下級(jí)）勺選擇性是全選擇性，條件是在D2下級(jí)勺最大短路電流ISCD2 （WICUD2）不不小于磁脫扣閾值1RMD1。否則，選擇性是局部勺，選擇性勺極限是1RMD1 （此值以上，D1和D2脫扣）。因此，上級(jí)和下級(jí)斷路器勺規(guī)格越是不同，選擇性就越是大。帶一種下級(jí)限流斷路器時(shí)

13、，只有制造廠勺實(shí)驗(yàn)可以擬定選擇性水平。原理：I1下一級(jí)斷路器為非限流型時(shí)D2下端端子有三相短路時(shí)，上一級(jí)斷路器D1中通過(guò)ISCD2。如果D1磁脫扣器短路時(shí)脫扣，也就是說(shuō)在三相被整定為不能檢測(cè)ISCD2,但可以在該級(jí)也許有勺最小短路時(shí)脫扣。因而1RMD1應(yīng)驗(yàn) W7只是DI斷開(kāi)|1RMD1 ISCD2，同步IrD2 IrmD2IrmD1 IscD2IRMD1WISC BID1=0.86 ISCD1圖4-10電流選擇性下一級(jí)斷路器是限流型時(shí)D2下端有短路時(shí)，D1限制電流，而D2不再是流過(guò)不不小于ISCD2勺I，SCD2。如果此電流不會(huì)引起D1分?jǐn)嗌自?，選擇性是所有勺，也就是說(shuō)限流為ISCD2WIRMD1。在下圖日勺限流曲線上，回過(guò)來(lái)也可以說(shuō)ISCD2點(diǎn)已偏離一種橫座標(biāo)點(diǎn)ISCD2WIRMD1。鑒于ISCD2勺偏離達(dá)到更小勺值，在任何選擇性狀況下，限流被加強(qiáng)。如果限 制選擇得合適，選擇性也許轉(zhuǎn)變?yōu)槿x擇性。tBB勺限流曲線 :預(yù)期有效Isc時(shí)間選擇性圖4-112是限流斷路器B勺狀況它是要沿著電網(wǎng)給電流繼電器以不定勺定期時(shí)間。繼電器離電源越近，定期時(shí) 間就越長(zhǎng)，于是從上級(jí)到下一級(jí)勺D1，I,D2D3S斷