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知識普及!軟啟動器與變頻器的區別

2019-01-11 11:24:25 千思買電氣 閱讀

盡管目前變頻器的應用已經非常廣泛了,但是仍然有不少人對軟啟動器和變頻器有什么區別一無所知。今天千思買以專業的變頻器代理商的身份給大家講解一下這二者之間的區別到底是什么。

軟啟動器是一種集軟啟動、軟停車、輕載節能和多功能保護于一體的電機控制裝備。實現在整個啟動過程中無沖擊而平滑的啟動電機,而且可根據電動機負載的特性來調節啟動過程中的各種參數,如限流值、啟動時間等。

變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技尸通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

變頻器同時改變輸出頻率與電壓,也就是改變了電機運行曲線上的n0,使電機運行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機以較小的啟動電流,同時使電機啟動轉矩達到其最大轉矩,即變頻器可以啟動重載負荷。

軟啟動只改變輸出電壓,不改變頻率,也就是不改變電機運行曲線上的n0,而是加大該曲線的陡度,使電機特性變軟。當n0不變時,電機的各個轉矩(額定轉矩、最大轉矩、堵轉轉矩)均正比于其端電壓的平方,因此用軟啟動大大降低電機的啟動轉矩,所以軟啟動并不適用于重載啟動的電機。

變頻器在功能上是軟啟動所不能替代的,變頻器可以實現恒轉距啟動,就是說在低速下可以有和高速相同的轉距,而軟啟動是無法實現的。

一、軟啟動設備的工作原理timg (1).jpg

在三相電源與電機間串入三相反并聯晶閘管(可控硅整流器),利用晶閘管移相控制原理,啟動時電機端電壓隨晶閘管的導通角從零逐漸上升,電機轉速逐漸增大,直至達到滿足啟動轉矩的要求而結束啟動過程,此時旁路接觸器接通(避免電機在運行中對電網形成諧波污染,延長晶閘管壽命),電機進入穩態運行狀態,停車時先切斷旁路接觸器,然后由軟啟動器內晶閘管導通角由大逐漸減小,使三相供電電壓逐漸減小,電機轉速由大逐漸減小到零,停車過程完成。

啟動時,使晶閘管的導通角從0開始,逐漸前移,電機的端電壓從零開始,按照預設函數關系逐漸上升,直到達到滿足啟動轉矩而是電動機順利啟動,再使電機全電壓運行。從工作原理上看,軟驅動器實際上是一個調壓器,輸出只改變電壓,并沒有改變頻率。這一點與變頻器不同。

二、軟啟動設備的優點

軟起動的優點是:

1)、起動時無沖擊電流,通過逐漸增大晶閘管導通角,使起動電流從零線性上升至設定值;

2)、屬恒流起動,軟起動器可引入電流閉環控制,使電動機在起動過程中保持恒流,確保電動機平穩起動;

3)、可根據負載情況及電網繼電保護特性選擇,能自由地無級調整至最佳的起動電流。

4)可以頻繁的啟動電動機,軟啟動允許10次/小時,而不致電動機過熱。當電動機全速運行后,用旁路接觸器來取代已完成任務的軟起動器,以降低晶閘管的熱耗,提高系統效率。在這種模式下用一臺軟起動器起動多臺電動機。

一、變頻器概念

從異步電動機的轉速公式n=60f(1-s)/p (式中:n-電機轉速,f-電源頻率,p-電機的極對數, s-轉差率)中可以看出,當p不變,均勻的改變電源的頻率,就可以連續改變電動機的同步轉速,這種調速稱為變頻調速。

二、變頻器分類、原理

變頻調速裝置的關鍵設備是電動機變頻調速器,也叫變頻器。

變頻器有交--交變頻器,由三相反并聯閘晶管可逆橋式,采用電網自然換相原理組成變頻器。timg (2).jpg

軟啟動器的概念及與變頻器的區別

軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置,國外稱為Soft Starter。它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯閘管及其電子控制電路。運用不同的方法,控制三相反并聯閘管的導通角,使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化,就可實現不同的功能。軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產品。變頻器是用于需要調速的地方,其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率;軟起動器實際上是個調壓器,用于電機起動時,輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能,保護功能豐富,但它的價格比軟起動器貴得多,結構也復雜得多。軟啟動器的性能與應用

電機啟動的瞬間,電流是它本身額定電流的5-7倍。一臺30KW的電機啟動時,30KW就成了150KW-210KW.,這時對整個用電負荷、元器件承受能力都有非常大的影響。如何在電機啟動時,相對減少一些起動電流呢?沒有軟啟動器的時代,靠星三角降壓運動器、自耦降壓啟動器來達到目的。它們能將起動電流降到3~5倍,但這種設施所用元器件較多,結構較復雜,占有的空間也很大,一臺150KW以上的電機降壓啟動柜,恐怕要占用一臺柜子,若是電機數量多的工況環境,安放柜子就需要一個相當的大的車間。

星三角與自耦降壓啟動設備,都是在星型與三角型之間切換,從而實現降壓降流。每啟停一次,就得切換一次,切換聲音較大,若遇到頻繁啟停的地方,元件易損易壞,維護維修量也將增大。 有了電機軟啟動器,就使電機的降壓啟動變得容易起來。 電機軟啟動器,又稱“固態軟啟動器”,它利用可控硅以及集成元件組成。重量輕、體積小,安裝方便,可靠地完成電機的平滑啟停。軟啟動器有國產的和進口的,進口軟啟動器有:ABB、AB、施耐德;國產軟啟動器有:和平、雷諾爾、奧拓、西諾克、西馳等。國產軟啟動的價格僅相當于自耦降壓柜的價格。 與電機變頻器相比較,它們有些共同之處:平滑啟動和停止。不同之處:變頻器能使電機調速,而軟啟動不能。 軟啟動器主要應用在功率較大而又不需要調速的電機上。它主要的目的是降低電流的啟動電流,若用變頻器,雖然同樣可以達到目的,但成本會增加很多,用星三角和自耦降低,又有許多不足,選用軟啟動應該是既經濟又簡單的方法。各種工況環境的大型電機都可以選用軟啟動。

軟啟動的幾種方式

電機的軟起動主要采用如下方式:

1。 降低電源電壓啟動

2。 降低電源頻率啟動

3。 降低勵磁電流啟動

軟啟動器主要采用可控硅移相來降低電機電壓,實現軟啟動。

所謂電機的軟啟動,實質就是電機以較低的電流慢速啟動,這樣對電網的沖擊小,同時可以降低變壓器和控制電路的負荷裕量,同時提高設備的使用壽命。一般交流電機直接啟動時,啟動電流是試運行電流的6~10倍,而采用軟啟動技術后,啟動電流降低到1~3倍。

變頻器:

定義:把電壓、頻率固定不變的交流電變換成電壓、頻率可變的交流電的變換器稱為變頻器。

作用:降低電機啟動時造成的沖擊載荷,控制電機速度,把啟動時間拉長,把電流變平緩,達到軟啟動的目的,同時還能提高電網及電動機的效率。實際上,變頻器主要用在節能方面,通過調節,改變輸出電壓、電流、頻率。一般調速算的電機使用變頻器。

缺點:

1.造價高,價格要比微機保護貴很多。

2.由于目前的變頻器幾乎都采用PWM控制方式,這樣的脈沖調制形式使得變頻器運行時在電源 側產生高次諧波電流,并造成電壓波形畸變,電力系統受到諧波污染后,輕則影響系統的運行效率,重則損壞設備以至危害電力系統的安全運行。

3.過載使變頻器跳動比較頻繁,平時發生過載現象時,一般來講馬達由于過載能力較強,只要變頻器參數表的電機參數設置得當,一般不大會出現馬達過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現過載報警。

軟啟動器:

定義及作用:串接于電源與被控電機之間,通過微電腦控制其內部的晶閘管觸發導通角實現交流調壓,使電機輸入電壓從零以預設函數關系逐漸上升,直至起動結束,賦予電機全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機起動轉矩逐漸增加,轉速也逐漸增加,直到晶閘管全導通,電動機工作在額定電壓的機械特性上,實現平滑啟動,降低啟動電流。避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉數時啟動過程結束,為電機正常運行提供額定電壓。

缺點:

1.不能調節電源頻率,所以就不能從零壓零頻啟動電機,不能實現零沖擊啟動。

2.不能調速。

3.軟啟動器在啟動電機之后退出系統,失去保護功能。

1.變頻器是用于需要調速的地方,變頻器的輸出不但改變電壓而且可以同時改變頻率。

2.軟啟動器實際上是一個調壓器,對電機起到保護作用,用于電機降壓啟動時軟啟動器輸出只改變電壓不改變頻率。

3.變頻器具備所有軟啟動器的功能,但是它的結構復雜,價格也比軟啟動器貴許多。

4. 變頻器是通過調節頻率來控制用電設備的,可以調速和啟動,比如工業上用的變頻泵。軟啟動基本遠離是通過改變串接在電路中的電阻,讓電流由小到大,這樣的方式用來啟動大功率的電機,用來減少大功率電機直接啟動給電網造成波動,或者造成一些不重要的負荷卸載的麻煩。


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