变压器负载能力及保护整定值校验
在软启动装置选用时除注意上述要求外,还要注意为设备供电的变压器的负载能力。如果事前变压器已接近满载,要慎重选用软启动设备。尤其是要增设功率比较大的设备时,更要核对校验变压器的荷载能力和保护的整定值;
增加软启动设备后,变压器二次侧断路器的短路短延时脱扣器的整定值Ir2为:
Ir2≥1.1(IL+1.35*K*Ie) A
式中:IL—变压器正常运行时的负荷电流 A
K—新增加软启动设备的启动电流与电动机额定电流的比值(见表1);
Ie—新增加电动机的额定电流 A。
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变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题:
一、散热问题
变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热;
变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。
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软启动器以体积小,转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用,大有取代传统的自耦减压、星-角等启动器的趋势。由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备,在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。例如:不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题。
不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压,达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。一般的软启动器不能调节电源频率,也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机,实现无冲击启动。实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的;斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时,开始时要使软启动器输出一个初始电压(初始电压在80~280V之间可以调节),使电动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩,拖动设备开始转动,启动电流为Is。在微电脑的控制下,继续增加输出电压使电动机加速。当软启动器的输出电压接近额定电压时,电动机就已达到额定转速,Is降为负荷电流In。启动时间t1 结束时,软启动器输出额定电压并发出旁路信号,使旁路接触器闭合,软启动器停止输出电压,电动机转入正常运行。软启动的初始转矩可以通过给定初始电压和启动时间进行调节,控制启动电流在2~4.5倍电动机额定电流以内。
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低压软启动器的停车方式主要有自由停车,软停车,制动停车三种。传统的电动机停车方式常用自由停车,但有许多应用场合,自由停车会产生很大问题,如高层建筑的水泵系统,如果采用自由停车,会产生巨大的“水锤”效应,使管道、水泵损坏。因此利用软停车可以消除自由停车带来的这种反惯性冲击。在停车时刻t2发出停车指令,电动机的端子电压从Un缓慢下降,在电压下降瞬间电动机电流会有一个小的电流冲击,然后电动机电流会随电压的下降而下降,直至电动机停下来。
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变频器的运行和相关参数的设置
比较高运行频率:一般的变频器比较大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、比较大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
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