第2期(总第165期) 2011年4月机械工程与自动化 M ECHAN IC AL EN GIN EERIN G & A U TO M A T IO N N o.2 Apr. 文章编号:1672-6413(2011)02-0144-02 三相异步电动机软启动器的设计 刘芳霞 (山东经贸职业学院,山东 潍坊 261011) 摘要:三相异步电动机直接启动时,启动电流过大,转矩较小,给用电设备及电网带来了一定的影响。通过采用模糊控制与P LC 相结合的方法实现了电机的软启动,给出了软启动控制系统的硬件设计与软件设计,并用M A T L A B 软件进行实验仿真,实验结果验证了系统的有效性及理论的正确性。关键词:软启动;三相异步电动机;仿真中图分类号: T M 343+ .2 文献标识码: A 收稿日期: 2010-08-31;修回日期: 2010-10-27 作者简介:刘芳霞(1975-),女,山东聊城人,讲师,硕士。 0 引言 三相异步电动机以其低成本、高可靠性和易维护等特点,在电力拖动系统中得到了广泛的应用。但在其直接启动瞬间启动电流大约是额定电流的6倍,带负载启动时甚至达到8倍。大的启动电流会给电网及用电设备带来很大的负面影响,使电网电压产生波动,加速电动机绕组的绝缘老化,大大降低了电动机的使用寿命,导致大量的能量被消耗。针对上述问题,本文设计了一个软启动系统,给出了其硬件设计及软件设计,并通过实验验证了系统的有效性及理论的正确性。1 电机软启动系统结构 三相电动机软启动系统结构图见图1。采用晶闸管反并联电路给电动机定子提供电源,通过控制晶闸管触发角的大小来改变导通角的大小,使电动机电压平稳增加,从而调节电动机定子的端电压,使电动机的启动电流缓慢上升,减少电流对电网及电动机的影响,这一过程称为软启动。软启动的实现方法如下:通过对电路电压、电流的检测,将检测的信号模糊处理,经过A /D 模块转化为数字信号,送入PLC 控制器进行处理,用得到的信号来控制晶闸管的触发角,从而控制电动机的端电压,达到控制启动电流的目的 。 图1 三相电动机软启动结构图 2 软启动控制电路硬件设计 软启动器是一种交流调压装置,在本系统中主要是实现电机的软启动、停机及保护等多种功能。由于PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、编程 简单、具有网络通讯功能等特点,所以本系统采用松下电工FP0系列可编程控制器作为主控制器,PLC 结构框图如图2所示。它的主要作用是:将模糊化处理得到的信号经过A /D 模块转化保存在数据寄存器中,
软启动工作原理 软启动器电动机的应用 1、软启动器工作原理与主电路图 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。软启动与软停车的电压曲线见图2，3。 2 软启动器的选用 （1）选型：目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型：在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。 节能型：当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。 （2）选规格：根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3、Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速，损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能，能全时连续检测电机电流，提供电机可靠和完整保护，这种保护功能在启动结束后旁路仍能起作用，这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时，实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗，通过检测电压和电流来计算功率因数，并扣除定子损耗，得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用 设计采用一拖二方案，见图4，即一台软启动器带两台水泵，可以依次启动，停止两台水泵。一拖二方案主要特点是节约一台软启动器，减少了投资，充分体现了方案的经济性，实用性。
单相电机与三相电机的差别 回复 29 | 人气 1219 | 收藏 | 打印 | 推荐给版主 分享文章到： 日常工作中，除了直流电动机以外，最常用的交流电机有单相电机 及三相电机，均有自己的特点和应用场合. 请简述： 1、单相交流感应电动机与三相交流异步电动机的启动过程的差别。 2、单相电机的脉动磁场与三相电机中一相的磁场差别。 zhxl198808 个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2011-07-02 10:00:10 1楼 单相电机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、电吹风、吸尘器等家用电器中。 三相电机广泛用于大型风机，皮带机，提升机，等 引用回复举报评分zhxl198808 个人主页给TA发消息加TA为好友发表于：2011-07-02 10:19:46 2楼 单相交流电动机的旋转原理单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。 单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动. 异步电动机定子上有三相对称的交流绕组，三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场 转子绕组的导体处于旋转磁场中，转子导体切割磁力线，并产生感应电势，判断感应电势方向。转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，判断电磁力的方向。电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。 一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后，常规的结构元素，电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子，与时钟速度无关。从而使转子产生电动势，传统信号发生器大多由模拟电路构成，并相互作用而形成转矩，通过QuartusⅡ软件编写Verilog HDL源程序，使转子转动。但还包含一些其它因素。但单相交流感应电动机，3 结语本文针对SAR图像，只能产生极性和强度交替变化的磁场，这些频域同步算法和FPGA电路能够满足多载波传输系统的同步要求。不能产生旋转磁场，诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场，必须为高功率放大器的电源单独走一条尽可能宽的大电流线，转子才能转动，经过总体设计、PCB板设计与实现、代码设计、仿真与下载，所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。
常用单相电动机种类及特性 在家用电器设备中，常配有小型单相交流感应电动机。交流感应电动机因应用类别的差异，一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。 一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后，电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子，从而使转子产生电动势，并相互作用而形成转矩，使转子转动。但单相交流感应电动机，只能产生极性和强度交替变化的磁场，不能产生旋转磁场，因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场，转子才能转动，所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。 １．分相启动式电动机 分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。两个绕组相差一个很大的相位角，使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些，因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应一个较大的电流，电流所产生的磁通与定子磁通相互作用，转子便产生启动转矩。当电机一旦启动，转速上升至额定转速７０％时，离心开关脱开副绕组即断电，电机即可正常运转。 ２．罩极式电动机 罩极式单相交流电动机，它的结构简单，其电气性能略差于其他单相电机，但由于制作成本低，运行噪声较小，对电器设备干扰小，所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。罩极式电动机只有主绕组，没有副绕组（启动绕组），它在电机定子的两极处各设有一副短路环，也称为电极罩极圈。当电动机通电后，主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流，从而使磁极上被罩部分的磁场，比未罩住部分的磁场滞后些，因而磁极构成旋转磁场，电动机转子便旋转启动工作。罩极式单相电动机还有一个特点，即可以很方便地转换成二极或四极转速，以适应不同转速电器配套使用。 ３．电容式启动电动机 该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。这种电机结构简单、启动快速、转速稳定，被广泛应用在电风扇、排风扇、抽油烟机等家用电器中。电容分相式电动机在定子绕组上设有主绕组和副绕组（启动绕组），并在启动绕组中串联大容量启动电容器，使通电后主、副绕组的电相角成９０°，从而能产生较大的启动转矩，使转子启动运转。 对于永久分相电容电动机来说，其串接的电容器，当电机在通电启动或者正常运行时，均与启动绕组串接。由于永久分相电机其启动的转矩较小，因此很适于排风机、抽风机等要求启动力矩低的电器设备中应用。电容式启动电动机，由于其运行绕组分正、反相绕制设定，所以只要切换运行绕组和启动绕组的串接方向，即可方便实现电机逆、顺方向运转。 ４．交、直流两用电动机 一般常用单相交流电动机，在交流５０Ｈｚ电源中运行时，电动机转速较高的也只能达每分钟３０００转。而交直流两用电动机在交流或直流供电下，其电机转速可高达２００００转，同时其电机的输出启动力矩也大，所以尽管电机体积小，但由于转速高输出功率大，因此交直流两用电动机在洗衣机、吸尘器、排风扇等家用电器中得以应用。 交、直流两用电动机的内在结构与单纯直流电机无大差异，均由电机电刷经换向器将电流输入电枢绕组，其磁场绕组与电枢绕组构成串联形式。为了充分减少转子高速运行时电刷与换向器间产生的电火花干扰，而将电机的磁场线圈制成左右两只，分别串联在电枢两侧。两用电机的转向切换很方便，只要切换开关将磁场线圈反接，即能实现电机转子的逆转或顺转。
电机软启动器原理图 6kV电机软启动器控制原理图
软启动器在冷剪控制系统中的应用 1 前言 冷剪是棒材生产线上必不可少的设备，在连续剪切线上，由于对冷剪定位控制的实时性和精确性要求非常高，通常情况下采用变频器或直流调速装置进行控制;对于使用定尺机完成棒材组长度定位的生产线来说，由于要等到棒材组在辊道上完全停止后才进行剪切，对冷剪定位控制的实时性和精确性不要求非常高，这时对交流电机可考虑使用软启动器控制，设备投资大大减少。 2 软启动器概述 软起动器是电力电子技术与自动控制技术相结合的产物，其电路原理如图1所示。将三组反并联晶闸管串接于供电电源与被控电机之间。起动时，由电子电路控制晶闸管的导通角，使电机的端电压逐渐增大，直至全电压，使电机实现无冲击软起动;停机时，则控制晶闸管的关断速度，使电机的端电压由全电压逐渐下降至零，实现软停车，可见，软起动器实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。 图1是ABB PSD系列软启动器产品的原理图，图中的元件如下：E1：电路板;F6：温度监视器;J1–J3：连接端子;K4：继电器，在运行状态时动作;K5：继电器，在全压状态时（Ue=100%）动作;K6：继电器，故障信号;T2：电流互感器;T5：控制变压器;V1–V6：晶闸管;X1–X3：端子板。另外，根据功率范围，还有两组或三组风扇作为标准配置。根据不同的应用要求，还可选择过载保护器。在图1中，V2、V4、V6三只晶闸管依次对应于U、V、W三相电源的正半周，开通角α相同，故三相的触发脉冲应依次相差120o;每相的正、负半周依次分别由反并联的两只晶闸管触发控制，所以同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180o，触发顺序是V2、V5、V4、V1、V6、V3，依次相差60o。
软启动器常见故障 软启动器的常见故障及处理措施 1、在调试过程中出现起动报缺相故障，软启动器故障灯亮，电机没反应。出现故障的原因可能是： ①起动方式采用带电方式时，操作顺序有误。(正确操作顺序应为先送主电源，后送控制电源) ②电源缺相，软起动器保护动作。(检查电源)③软起动器的输出端未接负载。(输出端接上负载后软起动器才能正常工作) 2、用户在使用过程中出现起动完毕，旁路接触器不吸合现象。故障原因可能是：①在起动过程中，保护装置因整定偏小出现误动作。(将保护装置重新整定即可)②在调试时，软起动器的参数设置不合理。(主要针对的是55KW以下的软起动器，对软起动器的参数重新设置)③控制线路接触不良。(检查控制线路) 3、用户在起动过程中，偶尔有出现跳空气开关的现象。故障原因有：①空气开关长延时的整定值过小或者是空气开关选型和电机不配。(空气开关的参数适量放大或者空气开关重新选型)②软起动器的起始电压参数设置过高或者起动时间过长。(根据负载情况将起始电压适当调小或者起动时间适当缩短)③在起动过程中因电网电压波动比较大，易引起软起动器发出错误指令，出现提前旁路现象。(建议用户不要同时起动大功率的电机)④起动时满负载起动。(起动时尽量减轻负载) 4、用户在使用软起动器时出现显示屏无显示或者是出现乱码，软起动器不工作。故障原因可能是： ①软起动器在使用过程中因外部元件所产生的震动使软起动器内部连线震松。(打开软起动器的面盖将显示屏连线重新插紧即可) ②软起动器控制板故障。(和厂家联系更换控制板) 5、软起动器在起动时报故障，软起动器不工作，电机没有反应。故障原因可能为：①电机缺相。(检查电机和外围电路)②软起动器内主元件可控硅短路。(检查电机以及电网电压是否有异常。和厂家联系更换可控硅)③滤波板击穿短路。(更换滤波板即可) 6、软起动器在起动负载时，出现起动超时现象。软起动器停止工作，电机自由停车。故障原因有： ①参数设置不合理。(重新整定参数，起始电压适当升高，时间适当加长) ②起动时满负载起动。(起动时应尽量减轻负载)
软启动器原理、电机软起动器工作原理 软启动器（软起动器）工作原理 软启动器（软起动器）一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 1.什么是软起动器？它与变频器有什么区别？ 软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。 运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。 软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。 2.什么是电动机的软起动？有哪几种起动方式？ 运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软起动一般有下面几种起动方式。 （1）斜坡升压软起动。这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。其缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。 （2）斜坡恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增
单相交流电机的工作原理 一、单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时，电动机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动，起动后，待转速升到一定时，借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候，起动绕组并不断开，我们称这种电动机为电容式单相电动机，要改变这种电动机的转向，可由改变电容器串接的位置来实现。 在单相电动机中，产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法，又称单相罩极式电动机。此种电动机定子做成凸极式的，有两极和四极两种。每个磁极在1/3--1/4全极面处开有小槽，把磁极分成两个部分，在小的部分上套装上一个短路铜环，好象把这部分磁极罩起来一样，所以叫罩极式电动机。单相绕组套装在整个磁极上，每个极的线圈是串联的，连接时必须使其产生的极性依次按N、S、N、S排列。当定子绕组通电后，在磁极
异步电动机软启动分析 电动机作为重要的动力装置，已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位，但由于本身结构原因，例如换向器的机械强度不高，电刷易于磨损等，远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机，特别是三相鼠笼式异步电动机，由于其结构简单、制造方便、价格低廉，而且坚固耐用，惯量小，运行可靠等优势，在工业生产中得到了极广泛的应用，也正在发挥着越来越重要的作用。 一、软启动的现状 交流电动机和直流电动机相比存在许多优点，但当异步电机在起动过程中又有许多弊病。所谓起动过程是在交流传动系统中，当异步电动机投入电网时，其转速由零开始上升，转速升到稳定转速的全过程。如不采用任何起动装置的情况下，直接加额定电压到定子绕组起动电动机时，电机的起动电流可达额定电流的4～8倍，其转速也在很短时间内由零上升到额定转速。同时三相感应电动机起动时的转矩冲击较大，一般可达额定转矩的两倍以上。起动时过高的电流一方面会造成严重的电网冲击，给电网造成过大的电压降落，降低电网电能质量并影响其他设备的正常运行。而过大的转矩冲击又将造成机械应力冲击，影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此，通常总是力求在较小的起动起动电流下得到足够大的起动转矩，为此就要选择合适的起动方法。在选择起动方法时可以根据具体情况具体要求来选择。 对三相鼠笼式异步电动机的起动电流的限制，通常有定子串接电抗器起动、Y-△起动、自藕变压器将压起动、延边三角形起动。而对绕线式交流电动机，常采用转子串接频敏变阻器起动、转子串电阻分级起动。但这些传统的起动方法都存在一些问题。 1.定子串接电阻起动：由于外串了电阻，在电阻上有较大的有功损耗，特别对中型、大型异步电动机更不经济，因此在降低了起动电流的同时、却付出了较大的代价- 起动转矩降低得更多，一般只能用于空载和轻载。 2.Y-△起动：丫-△起动方法虽然简单，只需一个Y-△转换开关。但是Y-△起动的电动机定子绕组六个出线端都要引出来，对于高电压的电动机有一定的困难，一般只用于△接法380v电动机。 3.自祸变压器将压起动：自祸变压器将压起动，比起定子串接电抗器起动，当限定的起动电流相同时，起动转矩损失的较少；比起卜△起动，有几种抽头供选用比较灵活，并且巩/峨较大时，可以拖动较大些的负载起动。但是自祸变压器体积大，价格高，也不能拖动重负载起动。 4.延边三角形起动：采用延边三角形起动鼠笼式异步电动机，除了简单的绕组接线切换装置之外，不需要其他专用起动设备。但是，电动机的定子绕组不但为△接，有抽头，而且需要专门设计，制成后抽头又不能随意变动。 随着电力技术（尤其是集成电路、微处理器以及新一代电力电子器件）的不断发展，异步电动机起动过程中的起动电流过高，起动转矩过小等问题得到了很好的解决。 从20世纪70年代开始推广利用晶闸管交流调压技术制作的软起动器，以及采用微控制器代替模拟控制电路，发展成为现代的电子软起动器。 二、软启动的特点 电子软起动器相对于传统的起动方式，其突出的优点体现在： 1.电力半导体开关是无电弧开关和电流连续的调节，所以电子软起动器是无级调节的，能够连续稳定调节电机的起动，而传统起动的调节是分档的，即属于有级调节范围。 2.冲击转矩和冲击电流小。软起动器在起动电机时，是通过逐渐增大晶闸管的导通角，使电机起动电流限制在设定值以内，因而冲击电流小，也可控制转矩平滑上升，保护传动机械、设备和人员。
电动机软启动器和断路器的选择 三相电流=功率/1.7321*电压*功率因素（按0.8~0.9） 电流=功率/1.7321*电压*功率因素,电机一般取0.85. 即 22/(0.38*1.732*0.85)≈39.33A,如果考虑效率(即电动机实际输出功率有22kW), 一般再取0.9的系数,即39.33/0.9=43.7A。所以在没有太准确要求的场合，一般电机电流即按2倍功率数。 软启动和功率没有必然关系，软启动主要是体现设备运行环境的优劣。 电机的启动方法比较； 1、用变频器软起最好，启动电流最小，运行中根据需要调速，启动和运行中都节约电能，可以延长设备的使用寿命，是现代提倡的启动方法。缺点是维护复杂，技术含量高，一次性投资大。 2、用星三角启动次之，启动电流中等，运行不节约电能，是以前和现在都是常用的方法。 3、直接启动没有维修量，不花经济，但需要一定的条件：1.由于电动机直接启动电流是正常运行的5倍，供应这台电动机的变压器容量必须要有电动机容量的5倍以上，变压器小了，强大的启动电流将使变压器电压严重下降影响它人使用，自己的电动机加长启动时间，使电动机发热烧毁或不能启动。2.供应这台电动机的线路不能偏长、导线截面积不能偏小，否则，强大的启动电流导线电压严重下降加长电动机启动时间，使电动机发热烧毁或不能启动。3、启动必须用接触器、空气开关、铁壳开关等有储能功能的开关，不能使用胶木闸刀等直接用人力开合的开关，速度慢了容易引起弧光短路。满足以上三个条件，可以直接控制。 恩···这个原理是控制降压启动器，就是设定电流或者电压，到达设定电压或电流后，然后旁路吸合，启动器断开····全压运行···在选型上可以随便点，在功率选择上，要稍高，楼上那个 1.2-1.5倍还是可以的，你的37KW选择45左右就好··也不用太高·· 在星三角起动中30KW的电动应选多大的主接触器,星点用的又是多大,是CJ20-100A的好还是CJ20-160A的好.前题是经济实会耐用.
电机小结——2.无刷直流电机与单相交流电机比较的优势 工控 2010-10-04 15:21:37 阅读174 评论0 字号：大中小订阅 无刷直流电机采用永磁材料激磁,而不是电激磁,在相同的工况下,体积小,重量轻。并且无刷电机具有高效节能、控制特性好、可靠性高、寿命长、噪音低等优点，正在越来越多的家电领域取代交流电机。对于油烟机系统与单相交流电机相比较，直流无刷电机有如下优势： 直流无刷驱动器包括电源部及控制部图
外转子直流无刷电机外形图 1．调速方面： 目前交流电机只能做到三档调速，而直流无刷电机可以在0－1500转之间做到无极调速，可以极大的方便用户选择合适的转速。增加了产品使用的舒适性。
2．噪音方面： 实现了启动噪音和运转噪音的双重降低：首先，直流变频实现软启动，平衡的运转状态消除了吸油烟机启动时产生的噪音。其次，用户根据使用需求可以选择不同的频率，在0－1500转之间，选择相应的运转状态，噪音始终处于超低范围。 3．风量方面： 直流无刷电机本身具有起动转矩高，过载能力强，负载特性硬的特点。用户实际使用时电机转速要高于交流电机，风量也要高于交流电机。 4．系统效率方面： 高效是直流无刷调速系统据有的优点。在油烟机全压效率上，可以高出交流电机7－8个百分点，达到29.78％。 5．节能方面： 节能已经成为未来家电的发展方向，抽油烟机在家庭里也属于每天都要使用的电器,虽然每次使用时间不长,但由于目前使用的交流电机效率太低,能耗还是很大。而采用直流电机节能的空间非常大，通过试验，在相同风量下交流异步电机需要180W的输入功率，而直流电机只需要 80W。直流马达在效率方面要比交流马达高出50％以上。 6．电机重量和温升： 直流无刷电机由于采用永磁结构，电机重量只有交流电机的70％。在室温下全速运行时电机温升只有交流电机的50％。 7．系统可靠性方面： 直流无刷调速系统的应用在目前已经非常成熟，系统的可靠性也在很多产品中得到验证。电机小结——4.三相异步电动机，单向交流异步电动机，同步电机原理 工控 2010-10-04 16:07:39 阅读107 评论0 字号：大中小订阅 一. 三相异步电动机的旋转原理 三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，定子绕组产生旋转磁场后，转子导体（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下，电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机。 二、单相交流电动机的旋转原理 单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。 单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在
一、CMC-L系列数码型电机软启动器是一种将电力电子技术，微处理器和自动控制相结合的新型电机起动、保护装置。它能无阶跃地平稳起动/停止电机，避免因采用直接起动、星/三角起动、自耦减压起动等传统起动方式起动电机而引起的机械与电气冲击等问题，并能有效地降低起动电流及配电容量，避免增容投资。 1、CMC-L系列数码型电机软启动器基本接线原理图： 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源，2T1、4T2、6T3接电动机。当采用旁路接触器时，可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。 2、CMC-L系列数码型电机软启动器基本接线示意图：
3、CMC-L系列数码型电机软启动器典型应用接线图：
注意： 1．上图所示为单节点控制方式。接点闭合软起动起动，接点打开软起动器停止。但要注意这种接线LED面板起动操作无效。端子3、4、5起停信号是一个无源节点。 2．PE接地线应尽可能短，接于距软起动器最近的接地点，合适的接地点应位于安装板上紧靠软起动器处，安装板也应接地，此处接地为功能地而不是保护接地。 3. 电流互感器副边线径不小于2.5mm2。 二、CMC-M系列数码智能型电机软启动器是一种将电力电子技术，微处理器和自动控制相结合的新型电机起动、保护装置。它能无阶跃地平稳起动/停止电机，避免因采用直接起动、星/三角起动、自耦减压起动等传统起动方式起动电机而引起的机械与电气冲击等问题，并能有效地降低起动电流及配电容量，避免增容投资。 1、基本接线原理图 软起动器端子1L1、3L2、5L3接三相电源，2T1、4T2、6T3接电动机。软起动器可通过参数设定选择是否检测相序。当采用旁路接触器时，可通过内置信号继电器K2控制旁路接触器。 2、基本接线示意图
电机软启动器的主接线方法： 1、在线型： 所有软启动器的控制器都有电动机过载保护，当软启动器在线运行时软启动器的控制器能对电机进行过载保护，不要加装热过载继电器。由于经过可控硅后的电流谐波电流非常大，所以不能加装电子式热过载继电器，否则热继的误动作使系统不能正常工作。由于可控硅比较昂贵而且更换困难，为了保护可控硅要用快速熔断器防止软启动器下口发生短路烧毁可控硅，软起动器的上口不加接触器，在停车后将软启动器的电源断开。 2、旁路型： 旁路运行软启动器，离开旁路接触器是无法运行的，所以在两种主接线方案里都有。对于软启动器上口的接触器的作用和在线运行方式下作用相同在此不再重复。着重说明的是热继电器，把它安方在旁路接触器的下口，不通过起动电流最好，尤其是电子热继电器，由于经过软启动器后电流谐波很大能干扰电子热继电器误动作而使电机停车。另外因为可控硅的短时工作没必要安装快速熔断器，所以在主结线方案里没有加装快速熔断器。 3、内置旁路型： 它的主接线和在线型的大致相同，唯一的优点是因为可控硅的短时工作没必要安装快速熔断器。 电动机的过载保护是有软启动器的控制器实现的，它不仅在功能和性能上超过电子热继电器，而且不会因主回路的谐波电流及外界的干扰而误动作。 电机软启动器的常见故障 目前国内的软起动器生产厂家很多，大都是旁路型的，产品的可靠性与世界知名品牌相比差距越来越小，市场份额已经超过国外品牌。 软启动器的故障大体分如下几种： 1、电动机起不来： 电动机起不来的原因大致分两种情况：
一是六只可控硅的其中一只触发不可靠或是不导通，此时一相电路通过的是半波直流，电动机的两相绕组通过的直流对电动机起到了制动作用，不仅电机起不来，严重的还会烧毁电机和可控硅。 二是启动参数或启动曲线不合适造成电机起不来，这是常见故障。前者在使用过程当中会发生，但几率低于接触器的故障率。后者多发生在第一次投运调试，调试好以后就不会出现。多数的厂家不会出现此现象，启动程序性能好，出厂值设定的适用性强。只有很少厂家的产品需要厂家自己去调试。 2、可控硅烧毁： 可控硅击穿或爆炸，此类故障不分国内外品牌，因厂家而易，但都比接触器的故障率低，而且主要问题出现在饼式可控硅的安装工艺上。 3、控制器烧损： 相对于软启动器来讲，控制器烧毁故障是最严重的。有的厂家此类故障造成的返修率已超过30%。进口的或合资的厂家此类问题不多见。主要是控制器的电源和触发电路以及输入电路三部分容易烧毁。 4、软启动器误动作： 电动机在运行的装态下因软起动器受干扰而停机在停止状态下因软起动器受干扰而起动是时有发生，前者较普遍，后者只有两个品牌发生过。究其原因，一是产品质量问题，二是和线路布局有关。 5、软启动器内部插接件接触不良： 软启动器内部插接件选用本来不是问题，这是国内厂家容易忽略的问题，经常出现故障。
单相异步电动机原理及正反转 单相异步电动机是指用单相交流电源供电的异步电动机。单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小、使用方便、运行可靠等优点，因此广泛用于工业、农业、医疗和家用电器等方面，最常见于电风扇、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中。但是单相异步电动机与同容量的三相异步电动机相比，体积较大，运行性能较差。因此，单相异步电动机一般只制成小容量的电动机，功率从几瓦到几千瓦。单相异步电动机在家用电器中的应用特别广泛，与人们的生活密切相关。 单行异步电动机的结构如下图： 一、单相异步电动机的工作原理和机械特性 当单相正弦交流电通入定子单相 绕组时，就会在绕组轴线方向上产生 一个大小和方向交变的磁场，如图1 所示。这种磁场的空间位置不变，其 幅值在时间上随交变电流按正弦规律 变化，具有脉动特性，因此称为脉动 图1 单相交变磁场 磁场，如图2(a)所示。可见，单相异 步电动机中的磁场是一个脉动磁场，不同于三相异步电动机中的旋转磁场。
图3 单相异步电动机的机械特性 (a)交变脉动磁场 (b)脉动磁场的分解 图2 脉动磁场分解成两个方向相反的旋转磁场 为了便于分析，这个脉动磁场可以分解为大小相等，方向相反的两个旋转磁场，如图2(b)所示。它们分别在转子中感应出大小相等，方向相反的电动势和电流。 两个旋转磁场作用于笼型转子的导体中将产生两个方向相反的电磁转矩T + 和 T - ，合成后得到单相异步电动机的机械特性，如图3所示。图中，T + 为正向转矩，由旋转磁场B m1产生；T - 为反向转矩，由反向旋转磁场B m2产生，而T 为单相异步电动机的合成转矩。 从图3可知，单相异步电动机一相绕组通电的机械特性有如下特点： 1．当n=0时， T + =T - ，合成转矩T=0。即单相异步电动机的启动转矩为零，不能自行启动。 2．当n ＞0时，T ＞0；n ＜0时，T ＜0 。 即转向取决于初速度的方向。当外力给转子 一个正向的初速度后，就会继续正向旋转； 而外力给转子一个反向的初速度时，电机就 会反转。 3．由于转子中存在着方向相反的两个 电磁转矩，因此理想空载转速n 0小于旋转磁 场的转速n 1；与同容量的三相异步电动机相 比，单相异步电动机额定转速略低，过载能 力、效率和功率因数也较低。 二、 单相异步电动机的启动 单相异步电动机由于启动转矩为零，所以不能自行启动。为了解决单相异步电动机的启动问题，可在电动机的定子中加装一个启动绕组。如果工作绕组与启动绕组对称，即匝数相
电动机软起动器的使用 焦化项目部王京辉 摘要：针对焦化企业使用的异步电机，通过分析软起动器的工作原理及常用的几种起动方式，阐述了软起动器在使用及选型时应注意事项。 关键词：软起动器、起动转矩、冲击电流、可控硅、自由停车、软停车、制动停车。 一、异步电机由于结构简单、控制方便、效率高等优点正在被焦化企业广泛地应用于机械设备的拖动中。 在实际使用中，电动机在起动或停止过程中存在着一系列问题。全压起动时要产生较大的冲击电流（一般为额定电流的5~8倍）。电动机容量越大，起动时冲击电流对电网及其负载冲击就越大，特别是大容量电机直接起动会对电网及其他负载造成干扰，甚至危害电网的安全运行；同时由于起动应力较大，使负载设备的使用寿命降低。在停机时，如果拖动系统突然失去转矩，靠系统的摩擦转矩克服系统的惯性滑行停车，也给拖动系统带来很多问题。解决的方法有两个：一是增大配电容量；二是安装限制电机起动电流的设备。如果仅仅为起动电机而增大配电容量，从经济角度来说，显然不可取。为此，在设计时，对低压大电机需要配备限制电机起动电流的起动设备，常用的有Y/Δ起动，自藕降压起动等方式。这些方法虽然靠接触器切换实现降压启动，可以达到降低电流的目的，但并没有从根本上解决起动瞬时尖峰电流冲击问题。起动转距基本固定不可调，起动过程中都存在二次冲击电流，对负载机械有冲击转矩，且受电网波动的影响，一旦出现电网电压向下浮动，会造成电机堵转、起动过程接触器带负荷切换，易造成触点损坏等方面问题。严重时烧毁开关、接触器、电动机，影响其它设备运行。随着电气技术的发展，软起动器作为一个新型电动机起动装置能够克服以上缺点，它是一种集电机软起动、软停车、节能和多功能保护于一体的新型电机控制装置。目前，异步电机的降压起动设备正逐步被软起动器取代。 二、软起动器的工作原理及主要特点 软起动器的工作原理：软起动主要由串接于电源与被控电动机之间三对反并联可控硅调压电路构成。现代软起动器基本上都采用了电力电子技术和微机控制技术，以单片微机作为中央控制器控制核心来完成测量及各种控制算法，因此，软起动器具备了很强的功能和灵活性。整个起动过程是数字化程序软件控制下自动进行。利用三对可控硅的电子开关特性，通过起动器中的单片机，控制其触发脉冲的迟早来改变触发角的大小。而触发导通角的大小，又改变可控硅的导通时间，最终改变加到定子绕组的三相电压的大小。 软起动器的主要特点：具有通过软启动器输出电压平稳升降和无触点通断，实现电机使用最小起动电流，得到最佳转矩，平稳起停；减小电流对电网冲击，降低设备振动噪声，延长电机及相关设备的使用寿命；所有参数均通过键盘设置，中文液晶显示；自带0-20mA电流标准信号；对输入三相电源无相序要求，起动时间、停车时间可数字修改；动态故障记忆，便于查找故障原因；可在线查找最大起动电流及最大运行电流；可编程延时起动方式及连锁控制等优点。 软起动器常用的几种起动方式： 1、限流起动。电机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值（Is）的软起动方式。其输出电压从零开始迅速增长，直到输出电流达到预先设置的电流限值Is，然后保持输出电流I 软起动器控制电动机的几个重要概念 1、脉冲突跳起动方式对于静阻力矩较大的负载，必须施加一个短时的大起动力矩，以克服静摩擦力，这就要求起动器可以短时输出90%的额定电压。 2、接触器旁路工作模式当电动机全速运行后，用旁路接触器来取代已完成任务的软起动器，以降低晶闸管的热耗，提高系统效率。在这种模式下用一台软起动器起动多台电动机。 3、节能运行模式电动机负荷较轻时，软起动器可自动降压，以此提高电动机功率因数。 4、软停车在不希望电动机突然停车的场合，可以通过软停车方式来逐步降低电动机端电压。 5、泵停车对惯性力矩较小的泵，软起动器在起动和停机过程中，实时检测电动机的负载电流，根据泵的负载和速度特性调节输出电压，消除“水锤效应”。 6、动力制动在惯性力矩大的负载或需要快速停机的场合，可以向电动机输入直流电，以实现快速制动。 软启动器和变频器的区别 软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。 变频器是用于电机需要调速的地方，变频器的输出不但改变电压而且可以同时改变频率。 软起动器实际上是个调压器，用于电机降压起动时，软启动器输出只改变电压不能改变频率。 变频器具备所有软起动器功能，但它的结构复杂，价格也比软起动器贵得多。 热变电阻软起动 一、前言最近，某公司通过媒体以新闻和广告的形式，对热变电阻软起动作了大量的宣传。宣称：“此类软起动可以完全替代进口变频软起动，并且价格优势特别大”。作为一名多年从事软起动技术工作的知识分子，我认为有必要比较客观地从技术角度上给热变电阻软起动一个准确的定位，因而撰写本文。 二、热变电阻软起动原理热变电阻软起动中的电阻是液态电阻，是由水和电解质配制的，导电机理是离子导电。离子导电的电导率随温度增加而上升，其温度灵敏度因电解质元素和浓度而异。电动机软起动时，需要随着电动机转速的增加而平滑减小串在电动机定子回路的阻抗。可以实现这种平滑减小的方法很多，例如，通过电极移动、通过晶闸管的导通角变化，通过改变饱和电抗器的饱和度等。热变电阻软起动装置利用了液阻阻值的温度热变性：既然液阻的发热（温升）是不可避免的，那么就利用它，“以毒攻毒”，使液阻电阻值随温升而平滑减小，达到软起动的目的。热变电阻软起动装置的限流电力器件是装有固定电极的液阻箱（每相一个，共三个）。每箱的一对电极之间的距离比较近，电极之间的空间（以下简称极空间）在整个液箱容积中所占的比例不大。液箱内的所有离子均参与决定液箱电阻阻值，但是，极空间的离子对于液阻箱阻值起决定作用。所谓“热变”主要是指极空间内离子导电率的热变。它是由极空间的温升决定的。在软起动过程中，极空间液体温度因发热而上升，又因对流等热交换而下降。加热和对流是决定极空间温度的一对矛盾。及至软起动结束，电极失电，加热停止。停止后，在对流作用下，液箱内的温度逐渐趋于平衡。所谓“液箱电解液一次软起动温升”，是指停止后的新热平衡温度对于软起动前热平衡温度增量。因此，极空间温升和一次起动温升是二个概念。前者大于后者。这个“大于”当然是有利的，它使热变电阻软起动装置一方面可以利用“前者”实现热变软起动；另一方面，又可以利用“后者”使装置能够具有一定的“连续起动数次”（例如3次）。 现在，进而就某公司对热变电阻软起动原理的陈述作以下评论。 根据该公司的《技术报告》（2000年），极空间温度“在常温到之间电阻率呈近似反比关系……，这一发现……提供了宝贵的技术依据”。对于软起动而言，软起动从开始到完成，极空间电解液阻值可以表示为一条时间曲线，在不同的环境温度下软起软起动器控制电动机的几个重要概念
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