PDF《可控硅在电机软启动领域中的选择与应用》

三、晶闸管在电机软起动中的应用 电机起动时起动电流一般为额定电流 Ie 的6-7 倍 因此在起动瞬间对电网冲击很大 对变压器的容量要求更高 同 时也对其它的用电设备造成很大的影响. 因此 实际工作中容量超过 7.5KW 的电机都要求降压启动 传统的降压启动方式有磁控降压启动器 自耦降压启动 /Y 变换降压启动等 不管那种方式对电网还是存在一或两次的大电流冲击 采用晶闸管数字控制软启动器 具有比上 面介绍的启动器更加优越的好处 主要表现在降低电机的起动电流 降低配电容量 避免增容投资 降低起动机械应力 延长电机及相关设备的使用寿命 起动参数可视负载调整 易于改善工艺 保护设备.

1 晶闸管电机软起动器工作原理 晶闸管在电机软起动器中的应用是一种利用晶闸管进行交流调压的应用 利用晶闸管可以相控 改变晶闸管导通的相 位角 调压的特点 我们知道电机转子上的力矩是与加在定子上电压的平方成正比的 因此改变加在电机定子绕组上 的电压 可改变电机转子上的转矩 从而可根据电机负载的具体情况 设定电机的起动电流 电机的起动电流按与额定 电流 Ie 的比例 可设定电机起动电流为 0.5 Ie;

Ie;

;

2 Ie;

3 Ie;

4 Ie 即限电流起动方式 其工作原理如下图

2 晶闸管的选择 晶闸管是电机软起动器中最关键的功率器件 整机装置是否工作可靠与正确选择晶闸管额定电流 电压等参数有很大 的关系 选型的原则应该首先考虑工作可靠性 即电流 电压余量倍数必须足够 其次应考虑经济性即性价比 最后应 考虑安装美观 体积尽量减小等对于低压电机 线电压为 380V 晶闸管的正反向重复额定电压 VDRM VRSM 选择 为1200V 足够 对于高压 660V 的电机 则应至少选择电压为 2200V 以上的晶闸管 对于高压 1100V 的更高压电 机 晶闸管的耐压至少选择电压为 3500V 以上. 对晶闸管额定电流的选择 必须考虑电机的额定工作电流 一般来说 三相电机每相额定电流有效值 Ie 按Ie= (2.5-3) Pe(安培) 电机的额定功率 KW 即每一个千瓦 KW 相当于两个安培的电流 例如 一个 55KW 的三相 交流电机 其每相额定电流有效值是 110A 考虑两倍以上的放大余量 因此选择额定平均电流为 275A/2.22 125A 以 上的平板式晶闸管 或选额定平均电流为 275A/1.8 150A 以上晶闸管模块 MTX 系列. 各系列电机对晶闸管的选择列表如下 仅供参考 而且假设装置仅仅是用于电机软起动 即装置带旁路接触器 如果装 置还用于电机节能经济运行 即装置不带旁路接触器 则对应的电流值应按

2 倍以上考虑 而且还必须保证足够的散 热条件. 在电机软起动装置中,由于多是采用两个独立晶闸管器件反并联组成的交流相控调压 正负半周各对应一个晶闸管工 作 因此对两个反并联器件参数的一致性要求较高 包括晶闸管触发参数 维持电流参数等也都尽量要求挑选一致 尽 量让正负半波对称 否则会有直流成分电流流过电机 由于电机为线圈绕组 负载为电感性 因此过高的直流份量会使 得电机定子发热严重 甚至会烧毁电机线圈绕组 从而使电机报废 从这点来看 晶闸管模块由于管芯在装配之前已进 行过严格挑选 因此其一致性还是有所保障的 另一方面 在触发线路设计中 尽量采用强触发的方式 以能兼容器件 触发参数的差异.