低压电动机固态软起动装置
2016-12-27 13:22
SGQ系列低压电动机固态软起动装置
一、概述
SGQ系列低压电动机固态软起动装置是集成电力电子技术、微处理器技术、现代控制理论技术以及智能通讯为一体的新型产品。该装置以微处理器为核心，控制大功率晶闸管组件，从而实现三相异步电动机的软起动及控制。
目前应用较为广泛、工程中常见软起动器是晶闸管（SCR）软起动。用户可以使用较少的器件实现多种控制功能，中英文操作界面直观、简便，智能通讯可实现集中控制，是传统降压起动器的理想替代产品。
二、适用范围
SGQ系列低压电动机固态软起动装置广泛用于交流电压等级380-660V，功率800kW及以下，频率50Hz/60Hz±2Hz的电动机的降压软起动。
适用负载类型有：风机、水泵、压缩机、搅拌机、皮带机等各种交流低压鼠笼式电动机。
三、正常工作条件
环境温度上限50℃（24小时平均气温不超过35℃），下限－15℃；
空气最大相对湿度不超过95％[在相对空气温度(20±5)℃时]；
海拨高度不超过1000m，超过1000m要降低容量使用；
应放置室内无剧烈振动及冲击且垂直倾斜度不超过5°的场合；
安装场所不允许有导电尘埃及腐蚀性气体；
没有火灾及爆炸危险；
防护等级：软起动器模块为IP20，软起动控制柜为IP40；
负载型式：鼠笼型异步电动机。
四、型号说明
7.2.2、B型
7.2.3、C型
注：A型基本配置，产品内部不带旁路接触器，用户需根据电动机容量选配适当的接触器；B型带可选配置，内部有旁路接触器，降压起动完毕，由低压固态软起动器发出旁路信号，旁路接触器闭合，主机全压运行，用户购货后可直接接线使用；
C型带旁路接触器和补偿装置，降压起动完毕，由低压固态软起动器发出旁路指令，旁路接触器闭合，主机全压运行，同时在定子侧并入优质自愈式并联电容器，用以实现就地无功功率补偿。电动机断电后，电容器也自动切除。电容器内部有放电元件，能使电容器端子上的剩余电压在3分钟内将至安全电压以下，用于电动机软起动和无功功率补偿。
例如：SGQ-200-C ，表示 SGQ系列低压电动机固态软起动装置，适配电动机功率为200kW，带旁路接触器和补偿装置。
五、电气性能
5.1、传统起动方式与新型软起动方式对比
三相异步电动机是许多工矿企业的主要动力设备，由于电动机的起动特性，电动机在起动时，将会产生高达电动机额定电流5-7 倍的浪涌（冲击）电流，使得供电系统和串联的开关设备过载。另一方面，直接起动，也会产生较高的峰值转矩，这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击，而且也会使机械装置受损，还会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作。为避免对电网产生较大的冲击，延长电动机的使用寿命和保护机械设备，不允许对较大的异步电动机采用直接起动。
传统的软起动方法有星三角降压起动，电抗器降压起动，自耦变压器降压起动等方法，这些起动方法除了自身存在许多缺点外，还有一个共同的缺陷是起动结束与运行必须采用触点转换，而且转换瞬间因电压突越造成电流冲击很大，因此，可靠性差，故障率高，运行费用高，操作麻烦。
软起动的限流特性可有效限制浪涌电流，避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击，有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作，对频繁起停的电动机，可有效控制电动机的温升，大大延长电动机的寿命。
5.2、低压电动机固态软起动装置内部组成
SGQ系列低压电动机固态软起动装置的硬件部分主要由断路器、交流接触器、软起动模块构成，二次控制部分主要由中间继电器、电流互感器、按钮、指示灯、电流表、转换开关等组成。在控制电路上实现了本柜、中控、DCS系统三地控制，且各控制互不干涉，独立完成，可根据需要选择操作方式。起动回路中增加了工艺联锁条件，满足了不同设备之间的联动性。电流互感器的功能主要是为软起动模块提供运行电流信号，软起模块自动检测设备工作状况，如过流、过载、缺相等，若电流大于设定值，将会发出停机信号，同时旁路接触器失电，电动机停转。
5.3、起动、停车及故障保护
◆SGQ系列低压电动机固态软起动装置具有斜坡电压起动、斜坡限流起动、脉冲突跳起动、恒压起动、点动等5种起动方式；采用斜坡电压起动时，起动模块的电压快速上升到设定电压，然后在设定的时间内逐渐上升，电动机随电压的上升不断加速，达到额定电压和额定转速时，起动完成；采用斜坡限流起动电动机时，起动模块的电压以设定的时间平稳上升，同时输出电流以一定的速率增加，当起动电流增至限定值时，电流保持恒定，直到起动完成。
◆SGQ系列低压电动机固态软起动装置具有自由停车、软停车两种方式。运行的电动机采用软停车时，电动机输出电压由额定电压在设定的软停时间内逐步下降到零，电动机停车；
◆SGQ系列低压电动机固态软起动装置具有过流、过载、过热、电源缺相、输出缺相等保护功能；
◆旁路功能；
◆DCS远控接口和计算机RS485接口，可为用户提供网络连接控制；
◆4-20mA标准模拟电流输出或0-20mA模拟信号。可直接在显示面板上进行模拟量的上下设定，实现对电动机的起、停控制及报警，还可对起动器的数据（压力、温度、流量等）进行传输。
5.4、主要工作原理
软起动器工作原理：在三相电源与电动机间串入三相并联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，改变晶闸管的触发角，起动时电动机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，就可调节晶闸管调压电路的输出电压，电动机转速逐渐增大，直至达到满足起动转矩的要求而结束起动过程。软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全部导通，电动机在额定电压下工作，此时旁路接触器接通（避免电动机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命），电动机进入稳态运行状态。如下图所示：
SGQ系列低压电动机固态软起动装置工作原理：该装置从电动机的定子回路采集电流和电压信号，通过变送器的变换处理后，控制软起动器内的三路可控硅的导通状态，进而控制电动机的起动电流和电动机运行时的输入功率，实现自动跟踪电动机负载变化、自动调节输入功率的功能，达到完成电动机的软起动和经济运行的目的。
六、电气方案
七、产品结构及选型参考
7.1、产品结构
SGQ系列低压电动机固态软起动装置由型钢和优质冷轧钢板经局部焊接和拼装而成，柜体冲有通风孔（大容量的装有散热风机），表面经过亚光喷塑处理，柜内器件安装梁可自由的上下左右移动，便于现场安装，柜底框架上冲有基础安装孔并焊有接地点，用于柜内器件及系统总的接地，柜前门上部开有按钮、指示灯、仪表等安装孔，柜后墙板（后门）为螺杆固定式，为便于靠墙放置，一般不打开，柜顶盖可拆卸，用吊环将它与柜上框架固定，同时吊环兼作起吊承重之用，不同容量等级的起动柜的柜体可能有区别，主要基于现场条件及节约考虑，但柜体的强度足够承受相应的器件及起动运行时产生的应力。
7.2、产品选型参考
7.2.1、A型
八、订货须知
◆用户需提供负载的容量、性质（风机、水泵、消防、其它）。
◆使用的环境、是否为高原湿热地区。
◆要求的工作方式（一拖一、一拖二、一拖三）。
◆是否拼柜组合。
◆供方保留对起动柜的线路改动及软起模块软件的升级权利。
◆重载设备需将软起动模块容量增大一级。
◆其它需要说明的意见。
