技術(shù)支持

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智能電機控制模塊的功能及其應用

智能電機控制模塊的功能及其應用

  • 分類(lèi):技術(shù)支持
  • 作者:
  • 來(lái)源:
  • 發(fā)布時(shí)間:2013-05-27
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【概要描述】一、概述  眾所周知,三相交流異步電動(dòng)機以其低成本,高可靠性和易維護等優(yōu)點(diǎn)在各行業(yè)中廣泛應用。但是,它在直接起動(dòng)時(shí),存在著(zhù)很大的缺點(diǎn):首先,它的起動(dòng)電流高達額定電流的5-7倍,這需要電網(wǎng)有很大的裕量,而且降低了電器控制設備的使用壽命,増加維護成本,甚至影響了其它電氣設備的正常運行;其次,起動(dòng)轉矩可達正常轉矩的2倍,這會(huì )對負載產(chǎn)生沖擊,增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護。因為以上原因,出現了三相異步電動(dòng)機

智能電機控制模塊的功能及其應用

【概要描述】一、概述  眾所周知,三相交流異步電動(dòng)機以其低成本,高可靠性和易維護等優(yōu)點(diǎn)在各行業(yè)中廣泛應用。但是,它在直接起動(dòng)時(shí),存在著(zhù)很大的缺點(diǎn):首先,它的起動(dòng)電流高達額定電流的5-7倍,這需要電網(wǎng)有很大的裕量,而且降低了電器控制設備的使用壽命,増加維護成本,甚至影響了其它電氣設備的正常運行;其次,起動(dòng)轉矩可達正常轉矩的2倍,這會(huì )對負載產(chǎn)生沖擊,增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護。因為以上原因,出現了三相異步電動(dòng)機

  • 分類(lèi):技術(shù)支持
  • 作者:
  • 來(lái)源:
  • 發(fā)布時(shí)間:2013-05-27
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  一、 概述

  眾所周知,三相交流異步電動(dòng)機以其低成本,高可靠性和易維護等優(yōu)點(diǎn)在各行業(yè)中廣泛應用。但是,它在直接起動(dòng)時(shí),存在著(zhù)很大的缺點(diǎn):首先,它的起動(dòng)電流高達額定電流的5-7倍,這需要電網(wǎng)有很大的裕量,而且降低了電器控制設備的使用壽命,増加維護成本,甚至影響了其它電氣設備的正常運行;其次,起動(dòng)轉矩可達正常轉矩的2倍,這會(huì )對負載產(chǎn)生沖擊,增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護。因為以上原因,出現了三相異步電動(dòng)機降壓起動(dòng)設備。

  傳統的降壓起動(dòng)有以下幾種方法:

  1、在電動(dòng)機定子回路中串入電抗器,使一部分電壓降在電抗器上;

  2、星形-三角形轉換降壓起動(dòng)(Y -△)。 電機起動(dòng)時(shí)接成星形,起動(dòng)結束后,通過(guò)一個(gè)轉換器變成三角形接法;

  3、起動(dòng)補償器起動(dòng)(自藕變壓器起動(dòng))。

  傳統的起動(dòng)設備體積龐大,成本高,結構復雜,與負載匹配的電機轉距很難控制,也就是說(shuō)很難得到合適的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉距;而且在切換瞬間會(huì )產(chǎn)生很高的電流尖峰,由此產(chǎn)生的機械振動(dòng)會(huì )損害電機轉子,軸連接器,中間齒輪,以及負載。

  因此,就需要有一種能克服傳統起動(dòng)缺點(diǎn)的起動(dòng)裝置?!爸悄茈姍C控制模塊”,采用數碼管顯示,按鍵控制,整個(gè)起動(dòng)過(guò)程全部由單片機控制自動(dòng)完成。用戶(hù)通過(guò)按鍵調整參數設置,可以按需要選擇不同的起動(dòng)方式,能夠很方便地控制起動(dòng)電流,得到與負載相匹配的電機轉矩。

  二、系統構成

  如圖1,整個(gè)系統由主電路,移相調控,同步檢測,電壓電流反饋,單片機控制,顯示與按鍵六部分組成。其中,顯示與按鍵為一部分,組成一塊控制板。其它五部分全部集成在模塊內部。通過(guò)一條15芯的并行線(xiàn)與控制板連結起來(lái)。

淄博市臨淄銀河高技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司

圖1

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圖2

  三、各主要功能介紹

  電機軟起動(dòng)控制模塊主要能夠完成以下功能:

  1、電壓斜坡起動(dòng)

  2、限流起動(dòng)

  3、軟停車(chē)

  4、節能運行

  5、過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護

  現在分別介紹一下

  1、電壓斜坡起動(dòng)

  如圖2,系統首先加一個(gè)電壓Us到電機上,用于克服靜摩擦轉矩之后,電壓線(xiàn)性上升,從Us增 加到最大電壓Umax。此時(shí),加到電動(dòng)機端子上的電壓等于電網(wǎng)輸入電壓。 Us由用戶(hù)設定,可供用戶(hù)選 擇的電壓為80V-300V。Ts由用戶(hù)設定,可以在1-90秒中選擇。

  這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平穩,可減少起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊,同時(shí)大大減輕起動(dòng)力矩對負載帶來(lái)的機械振動(dòng)。

  2、限流起動(dòng)

  如圖3,這種起動(dòng)方式是由用戶(hù)設定一電流值Ik,在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,實(shí)際電流不超過(guò)設定值Ik。Ik由用戶(hù)根據實(shí)際負載大小自己設定。

  限流起動(dòng)可以使大慣性負載以最小電流被起動(dòng)加速,可以用來(lái)設置電流上限,滿(mǎn)足電網(wǎng)容量在有限場(chǎng)合的使用。這種起動(dòng)方式特別適合于恒轉矩負載。

  3、軟停車(chē)

  如圖4,與直接停車(chē)相比,就是加到電機上的電壓不是立即降下來(lái)的,而是由最高電壓逐漸下降,經(jīng)時(shí)一段時(shí)間Tp,最后降為0V。其中,下降時(shí)間Tp用戶(hù)設定,范圍是0-90秒。

  這種軟停車(chē)可以大大減少管道設備中液體的沖擊。

  4、節能運行

  對于大磨擦負載,由于所需起動(dòng)電流大,需要功率較大的電動(dòng)機,而正常負載所需運行負載力矩比電動(dòng)機額定轉矩小的多,這就造成電動(dòng)機輕載運行。對于間隙性負載,維持大電流的工作時(shí)間占整個(gè)周期很小一部分,造成輕載有功損耗浪費,使運行功率因數大大降低。智能電機控制模塊自動(dòng)調節輸出電壓,使電機工作在最佳效率工作區,達到節能目的。

  5、保護功能

  共有三種保護功能:過(guò)流保護,過(guò)熱保護,缺相保護。

  在起動(dòng)或者運行過(guò)程中如果出現上述三種故障之一,模塊會(huì )自動(dòng)切斷電機,控制板上的數碼管會(huì )閃爍顯示故障原因,待排除故障以后,按復位鍵即可恢復正常。

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圖3

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圖4

  四、實(shí)驗情況及實(shí)際應用介紹

  我們對一只正在使用中的智能電機控制模塊進(jìn)行了實(shí)際測量并作了記錄。

  所用負載為18.5KW風(fēng)機,電壓實(shí)際測量值為390V左右。

  為了作一個(gè)比較,首先拆掉模塊進(jìn)行直接起動(dòng)。

  合上空氣開(kāi)關(guān)以后,電壓立即上升到390V,電流快速上升到150A,持續一段時(shí)間,逐漸下降,最后穩定在30A左右。同時(shí),可清楚地聽(tīng)到由于大電流沖擊,風(fēng)機產(chǎn)生強烈的機械振動(dòng)所發(fā)出的聲音。

  然后接上電機軟起動(dòng)控制模塊,設置為限流方式起動(dòng),限流值為90A,打開(kāi)節能運行。

  按下“起動(dòng)”鍵,可觀(guān)測到電流上升速度明顯變慢,逐漸上升到90A,保持2~3秒后,逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動(dòng)時(shí)間為6秒。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,電機起動(dòng)平穩,聽(tīng)不到機械沖擊的聲音。

  15秒后,電壓逐漸下降為355V,電流不變,開(kāi)始穩定運行。

  智能電機控制模塊可廣泛應用于各工業(yè)領(lǐng)域,其功能適用領(lǐng)域如下:

  1、降低電動(dòng)機起動(dòng)電流(一般交流電動(dòng)機直接起動(dòng)時(shí),沖擊電流是額定電流的5-7倍);

  2、避免電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)供電線(xiàn)路產(chǎn)生瞬間電壓跌落,造成設備、儀表誤動(dòng)作;

  3、防止起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生力矩沖擊,而使機械斷軸或產(chǎn)生廢品;

  4、可以較頻繁地起動(dòng)電動(dòng)機(軟起動(dòng)裝置一般允許10次/小時(shí),而使電動(dòng)機不致過(guò)熱);

  5、對泵類(lèi)負載可以防止水錘效應,防止管道破裂;

  6、對某些工藝應用(如染紗機械),可防止由于起動(dòng)過(guò)快而產(chǎn)生染色不勻造成質(zhì)量問(wèn)題;

  7、對某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線(xiàn),可防止容器破損;

  8、需要控制起動(dòng)電流,減少對機械的沖擊,同時(shí)也可適應較低容量供電變壓器的場(chǎng)合(如注塑機);

  9、可以降低電網(wǎng)適配容量,節省增容費開(kāi)支;

  10、需要方便地調節起動(dòng)特性的場(chǎng)合。

銀河技術(shù)

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