晶閘管降壓軟啟動

【摘要】晶閘管降壓軟啟動和電動機綜合保護裝置時一種采用晶閘管的無觸點強電檢測電路，數模轉換電路和可編程計數器等電路，通過光電隔離后輸出，為提高系統的抗干擾能力，采用數字量模擬鍵盤串行接口，并以數字顯示方式監控系統的運行工作狀態。

【關鍵詞】晶閘管 軟啟動 工作電流

1、軟起動和電動機綜合保護的原理框圖如下圖所示。其裝置主要技術指標：

軟起動和電動機綜合保護裝置原理框圖

（1）工作電流指標

連續工作：工作電流I2可在1.25～1.5Ie時連續工作（Ie一電動機額定電流）。

電流限制：I2在2.5～3.6Ie時恒電流軟起動，起動電流整定值連續可調，設備出廠整定值為3L，如用戶需要其他的整定值可在定貨合同中注明。在3.5Ie起動電流的情況下，每小時起動次數不大于10次，如需頻繁起動，可在訂貨合同中注明。

表1-1 KTR系列晶閘管軟動裝置基本參數

輸出功率Pe

（kw）相數

m頻率 f

（Hz）額定輸出電壓

UIe（V）有效值額定輸出電壓

U2e（V）有效值額定輸出電流I2e（A）

有效值

22

40

60

80

110

135

185

240

320 3

3

3

3

3

3

3

3

3 50

50

50

50

50

50

50

50

50380

380

380

380

380

380

380

380

380375

375

375

375

375

375

375

375

37550

90

130

170

215

260

340

430

565

過電流反時限，在正常運行狀態下，I2.>1.5Ie時過電流反時限保護將動作。

過電流速斷：I2.》3.0～4.0Ie時，過電流速斷保護將動作，動作整定值連續可調，設備出廠前整定值為3.5Ie，如用戶要求其他可在訂貨合同中注明。

（2）工作電壓指標

缺相：三相輸入電壓中最低相Uimin<20%Ue時，系統保護動作（Ue=220V）。

三相不平衡：三相輸入電壓中最高與最低相差值Uimax一Uimin>20%Ue時，系統保護動作（Ue=220V）。

（3）軟起動、軟停止指標

軟起動：不帶電流限制時線性軟起動上升時間0.6～150s連續可調，設備 出廠整定值為10s。

軟停止：線性軟停止下降時間0.6～150s連續可調（可投入也可切除）。

（4） 系統故障類別及相應保護動作

系統故障類別及相應保護動作見表1-2

表1-2 故障類別及相應保護動作

故障類別保護動作

進線電源逆序數碼顯示，系統閉鎖，報警，拒絕操作

進線電源缺相數碼顯示，跳閘，報警

三相不平衡數碼顯示，跳閘，報警

某相快熔熔絲斷數碼顯示，跳閘，報警

起動過程的電流限制顯示起動，自動限制起動電流

過電流速斷數碼顯示，跳閘，報警

過電流反時限保護數碼顯示，根據過流情況延時跳閘，報警

晶閘管過熱數碼顯示，跳閘，報警

2、各種保護功能

（1）帶電流限制的軟起動

在起動過程中系統進入恒電流軟起動狀態，可根據負載情況設定起動所需要的最小起動電流和合適的啟動時間。啟動時間可調。在軟起動過程中顯示“60”字樣。

（2）軟停止

軟停止時電壓線性下降，下降時間可調（也可以不投入），水泵負載時為防止“水錘效應’’最好使用軟停止，其下降時間為起動時間的兩倍。在軟停止過程中顯示“40”字樣。

（3）逆序

當進線電源逆序時，系統閉鎖拒絕執行其他操作，同時發出 報警信號。為不能逆序反轉的負載提供了可靠的保證。電源逆序時顯示閃”00”字樣。

（4） 缺相

當三相進線電源缺相時，系統跳閘，同時發出報警信號，以防止缺相造成電機的電流過大，致使過熱進而燒壞電機。電源缺相時，顯示閃動“71”字樣。

（5）三相不平衡

當三相進線電源嚴重不平衡是，系統跳閘，同時發出報警信號，以防長期工作在電源不平衡狀態下，造成電機的電流過大，致使過熱而燒毀電機。電源三相不平衡時顯示閃動“72”字樣。

（6） 快熔熔絲斷

快熔熔絲斷保護功能的目的及動作與缺相保護相同，當某相主電路快熔熔絲斷時，分別顯示閃動“81”（U相斷）、“82”（V相斷）、“84”（W相斷）、“83”（UV相斷）、“85”（UW相斷）“87”（UVW相斷）。

（7）過電流反時限

在正常運行狀態下，由于超負載或機械傳動部分故障，而引起電機電流增大，系統將進入過電流反時限狀態，并根據過電流情況，決定延時動作跳閘時間，同時發出報警信號，顯示閃動“92”字樣。

3、使用方法和參數整定

（1） 電源和負載連接

將三相工頻380V交流電源接于輸入端（可不考慮相序），零線接于零線接線柱上，并將電動機負載按旋轉方向接于設備的輸出端上，輸出端標有U、V、W各相位標記。

（2）相序校核

設備送電后，蜂鳴器響數秒后停止，表示設備送電，同時顯示窗顯示“00”字樣，表示相序正確。

如果設備送電后，蜂鳴器響而不停，同時顯示閃動“00”字樣，表示逆序，斷電后將任意二相對調即可。

（3） 軟起動軟停止的操作和時間的整定

整定前先將串行單元中的八位模擬調試開關的第6位撥至“ON”位置，同時按動面板上軟起動和聯鎖按鈕，顯示窗顯示“60”字樣，表示軟起動開始，直至顯示“50”字樣時為止，表示起動過程（時間）結束。

（4） 過電流整定

整定前應先用鉗形電流表卡于輸出端的某一相線。按動主電路的起動按鈕，該按鈕的指示燈亮，表明交流接觸器已經接通，操作軟起動，檢測電流表讀數，過電流一般在起動過程中出現，如果在起動過程中顯示閃動“91”字樣，同時跳閘，說明過電流動作，斷電后順時針調整反饋功放單元中的W2電位器，重新重復上述過程（順時針旋轉動作值增高，逆時針旋轉動作值降低），直至電動機完成軟起動過程，并設置合適的過電流動作為止。

（5）起動電流限制的整定

起動電流限制應在設備允許的范圍內整定，一般在過電流整定后進行。

這一指標整定的操作順序和準備工作與過電流整定一樣，電流限制一般在起動過程中出現，用戶可以根據負 載情況設置電流限制的數值，并在起動過程中緩慢調整反饋功放單元的W1電位器（順時針旋轉限制值增加，逆時針旋轉限制值降低），以實現恒電流的軟起動，反復調整W1電位器可達到理想的軟起動特性。

（6）其他保護

當設備保護動作在其他事故下，均發出聲光報警信號，并通過顯示窗顯示的字樣判斷事故的原因，根據事故原因處理后。方可在投入運行。

參考文獻：

[1] 電動機節能控制的研究 趙金憲、付家才《煤礦機械》2012.10

[2] 異步電動機的功率因數檢測及控制 張慶新《電工技術雜志》2001.10

[3] 電機節能控制器的設計 趙學軍《單片機嵌入式系統應用》2009.10