開關(guān)變壓器軟起動器把變壓器與晶閘管相結(jié)合,使變壓器在電路中起到一個開關(guān)的作用,利用變壓器次級短路和開路的性質(zhì)來實現(xiàn)變壓器的開關(guān)作用。變壓器主電路接法也不同于常規(guī)變壓器應(yīng)用電路,它把可控硅放在開關(guān)變壓器的低壓側(cè),高壓側(cè)繞組的末端接被控負(fù)荷(電動機),開關(guān)變壓器是個中間控制設(shè)備。
當(dāng)加上電壓時(SCR未通),開關(guān)變壓器TK原邊和電機D上得到電壓,由于TK的空載電流遠(yuǎn)小于D的空載電流,故電壓絕大部分(95%以上)加在TK原邊,這時TK副邊也得到電壓,波形為正弦波。當(dāng)SCR控制極加上觸發(fā)電壓時,SCR導(dǎo)通,在α角處導(dǎo)通,則u2立即降低,u2電壓如圖實線所示,u1的波形也相同。D上的電壓為外加電壓減去u1,則D上的電壓波形uD如圖所示:當(dāng)改變控制角α?xí)r(比如前移),則u2變小,u1變小;uD加大。這樣,連續(xù)調(diào)節(jié)α由大到小,則uD連續(xù)由小到大,完成調(diào)壓軟起動。
3.系統(tǒng)特點
1、輸出電壓平滑調(diào)節(jié)、無機械沖擊,有利于提高機械設(shè)備壽命
軟起動過程是隨著電機的端電壓的逐步升高,電機電流由小到大逐步變大,能在小電流以內(nèi)給電機以充分的加速,再逐步的加大電機的電流,使之接近同步轉(zhuǎn)速。由于有預(yù)加速作用,因此能最大限度的減小起動電流,使之對電網(wǎng)的沖擊最小,對電機及機械的傷害最小。輕載(<20%)軟起動時,最大起動電流在3Ie以內(nèi)。2、節(jié)能,自身溫升很小,可以連續(xù)起動
在主回路中,開關(guān)變壓器受可控硅SCR的控制,執(zhí)行的是開關(guān)作用。當(dāng)SCR截止時,TK原邊電流為零(非常小,可忽略),TK原邊加的是電源電壓,此時TK只有鐵損,無銅損;當(dāng)SCR導(dǎo)通時,TK原邊電壓為零(很小,可忽略),只有銅損,無鐵損。因此在起動過程中,TK損耗很小,溫升小,對于一拖多裝置來說可以連續(xù)起動。
3、產(chǎn)生高次諧波少,電網(wǎng)的安全可靠性提高
高次諧波對電網(wǎng)及用戶都是非常有害的,它會使用電設(shè)備發(fā)熱直至損壞;會使電容電感產(chǎn)生諧振,引起事故;會干擾繼電保護和自動裝置的正常工作,影響電網(wǎng)的安全運行。
與高壓變頻裝置相比,開關(guān)變壓器式起動裝置的高次諧波產(chǎn)生在開關(guān)變壓器的低壓側(cè),傳遞到電網(wǎng)和電動機上時要經(jīng)過TK的漏抗,這就相當(dāng)于高次諧波源具有很大的內(nèi)阻,加到電網(wǎng)上的高次諧波就很小了。在測試中,總諧波畸變率為2.72%。另外,開關(guān)變壓器式軟起動器可以靈活的調(diào)整起動電流曲線,最大限度的減小起動電流最大值,進而減小電網(wǎng)電壓波動,做到不影響其他設(shè)備的運行,可以與其他設(shè)備共用電網(wǎng)。
4、完善的自診斷保護功能
PLC控制系統(tǒng)可以對包括自身模塊在內(nèi)的系統(tǒng)狀況進行檢測,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時,則發(fā)出聲光報警信號。通過查看報警顯示單元顯示的具體數(shù)字,使故障明確,以利于排除故障。具體的故障報警信息有:模塊故障、電源電壓故障、短路故障、電流不平衡故障、觸發(fā)板故障、欠流故障、變壓器油溫過高故障和變壓器瓦斯故障等。
4.應(yīng)用效果
在實際生產(chǎn)中,開關(guān)變壓器式軟起動器工作情況良好,其中一拖二裝置可以連續(xù)起動,可控硅裝置無明顯溫升,很好的滿足了實際生產(chǎn)需要,并且軟起動器本身的維護量非常小。在起動過程中,電機電流控制非常精確,最大的起動電流控制在3Ie以下,每次起動電流值控制基本一致。電壓總諧波畸變很小,對電網(wǎng)系統(tǒng)沒有有害影響。
5.結(jié)束語
開關(guān)變壓器式高壓電機軟起動器在除磷水泵上的應(yīng)用效果良好,與目前采用的其他軟起動方法相比,具有性價比高的優(yōu)點,值得進一步推廣。










