软启动柜由电阻液箱、电枢驱动系统和电控系统组成,电阻液箱由钢板焊接而成,内装有三相绝缘桶、溶液、电极以及驱动机构。前后限位开关用来控制电极行程,箱体外侧有排液阀和加液观察窗口。广泛应用于矿山、冶金、建材、化工等所有工业领域的球磨机、轧钢机、破碎机、风机、水泵、皮带运输机等电机传动设备中滑环电动机的起动,是频敏变阻起动柜、电抗起动柜的理想的更新换代产品。三相绝缘桶分别盛有电阻液的一组相对应的导电极板,其中一动一定,由动极板电枢驱动系统控制运行。
电动机启动系统采用液体变阻器。采用PLC代替继电器控制,利用PLC的软硬件资源进行优化设计,可对变阻器起到保护作用,液阻软启动的特点如下:① 每次启动时电液初始阻值不变;MWLS型绕线电动机液态起动柜即电机属于绕线式电机,即转子回路未短接。②启动电流可控;③启动电流和启动时间可调;④启动过程平滑,运动切换无冲击。
高压水阻软启动系统是将高压水阻柜串入电机的三相定子回路中,电机启动时,电机的定子电流流过水电阻柜使电阻体发热,温度升高,电阻降低,在电机启动电流基本恒定时,电机端电压升高,从而使电机启动转矩增大,实现电机的平滑启动。合上断路器开关QF1、QF2,按下启动按钮SB1,如果主电机无反应,则表明转子短接开关尚未复位或者动极板没有到达上限位。待启动完毕,主机运行柜投入运行,在预定时间内启动柜自动、无级退出,主机柜正常运行,整个运行过程由PLC控制完成。高压水电阻启动系统有以下特性:
(1)启动电流恒定。电机在启动过程中,一般为2.5~3.5倍额定电流,等效电抗不变,等效电阻随转差率的减少而增大,在电机直接启动时阻抗非常小,因此启动电流很大,约为额定电流的5~7倍。在转子回路中串人电液变阻启动器三相电阻,其中QF1为主机运行断路器,Qs为隔离开关,QF2为星点短接断路器,Rs为电液变阻启动器。当定子回路中串可变电阻时,原等效阻抗随转差率减少而升高,水阻随通电发热而降低,两者相加则回路总阻抗在启动过程中近似不变,从而有效地保证了电机的恒电流启动。
(2)电网压降小。电网压降一般在5%以内,启动回路功率因数在0.7以上,电机启动时,母线电压明显升高。
(3)对风机类机械的加速转矩接近恒定。由于电阻器的热效应使电机转矩输出增大,使之与机械阻转矩保持近似恒定的差值,从而使电机启动过程无机械冲击,近似恒加速启动,启动平稳、无冲击、无啸叫。
(4)无电磁污染。热变电阻启动器是随电流发热而平滑变化的纯电阻器,在电机启动过程中无冲击闪变和整流造成的高次谐波,不会对电网造成任何污染,且可使启动回路功率回数保持在0.7以上,的降低了电机启动对电网的影响。
液阻柜也叫水阻柜或者说水电组启动柜,是一款比较传统的软启动设备,具有经济耐用的特点,在市场上应用比较多,适用于3-10kv的大中型鼠笼式电机或同步电动机的软启动装置。水阻启动柜以高压开关柜结构形式为基础进行优化组合设计,积木式组装,具有结构紧凑、外形美观统一、现场安装调整方便、安全可靠等特点。工作原理是:在电机的定子回路传入一特质的可控液体电阻,液体中有两块正相对的极板,随着事先设定好的程序极板在伺服电机的带动下,阻值由大到小,液体阻值也平滑建设,启动过程中电机的电流维持在额定电流的3.5倍以内,启动完成后,旁路接触器吸合,液体电阻自动切除,整个启动过程中对电网无冲击,无谐波污染。
热敏电阻启动柜也叫热变电阻启动柜,电阻也是液体电阻,在控制原理上与液阻柜有所区别,市场上应用一般。也适用于3-10kv的大中型鼠笼式电机或同步电动机的软启动装置。起动开始,转子电路频率高,频敏变阻器等效电阻及感抗都增大,限制起动电流也增大起动转矩,随着转速升高,转子电路频率减小,等效阻抗也自动减小、起动完毕,切除频敏变阻器。工作原理是:电机的定子回路传入特质的液体电阻,当电阻通入电流后,电阻体温度逐步升高,二电阻值逐步减小,从而使电机端电压逐步升高,启动转矩逐步增加,以实现电机平稳启动且降低启动电流的目的。
根据电机学理论我们知道:对于绕线式异步电动机来说,当电网电压及频率不变时,在绕线式电动机转子回路串入适当的电阻,一方面可以减小起动电流,另一方面又可以增加起动转矩,由此可见我们若能让串入转子回路中电阻随电动机转速增加而相应减小,那么我们就能在起动过程中始终使电动机获得较大起动转矩及起动电流。2、用作对电动机的起动并调速在上述液体电阻起动器中,增加极板距离远-近调节功能和液阻散热系统就可以得到一台电动机的液体电阻起动-调速器。
低压水电阻启动柜就是利用这一原理,在被控绕线电动机的转子回路中串入特殊配制的电解液作为电阻,并通过调整电解液的浓度及改变两极板的距离使串入电阻阻值在起动过程中始终满足电机机械特性对串入电阻值的要求,从而使电动机获得起动转矩及起动电流,进而平稳起动。工作过程一般为,当发出电机启动信号,液阻箱中的动极板匀速向静极板运动,随着距离靠近,液阻也变小,当电机达到设定的额定转速,启动装置会切除液阻连接,转入旁路运转。
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