A V63风机降补固态软起起动原理及过程控制分析
一、固态降补的基本原理
大型电动机起动时电流很大，直起一般为额定电流的4-7倍，此电流基本为感性无功电流。起动过程中要消耗大量的无功功率，从电网中吸收大量的无功电流，从而引起电网电压的波动。
为了降低电机启动对电网电压的影响，本装置投运时在电机端并联了一台无功发生器，它由两组电容集合而成，提高了机端等效电阻从而有利于电机端电压的提高，电容也可以产生容性无功电流，起动时提供相当容量的无功功率，减少了网络的起动电流，从而减少对电网的影响。
为了进一步降低母线电流I1，本装置将电动机及无功发生器并联回路经降压器接入电网，通过降低机端电压的方式进一步减小电流。此时降压器的输出电流为电机电流ID与无功发生器电流IC之差，输入电流为输出电流的k倍(k为降压器变比，k＜1)。即：
,理论上可以把电网起动电流控制在2 Ie以内，甚至在额定电流及以下，从而在很大程度上减小电机起动对电网的冲击。
起动全过程通过PLC自动控制（按既定程序），在轻载状态，动转矩大于机械阻转矩(起动最基本要求)，随着电机缓慢加速，机端电压逐渐抬升，起动转矩逐渐增加。开始时电机需要无功最大,投入电容组数最多，电机进一步加速，所需无功将逐渐减少，PLC通过控制电机端电压，逐级切除无功组（电容）。限制电压波动，保持系
统稳定，在接近额定转速左右，电容将全部从系统中退出。而电机的等效阻抗随转速增大而增加，对应的就是起动电流的减少。当电流下降到80%Ie时，接入缓冲装置（6KM分闸），给电机加上全压（运行柜合闸），然后将降补装置退出，起动过程完成。
为减少以至消除转切全压时产生的操作过电压，在降压器的输出端并有过渡电抗（缓冲装置）。加入缓冲阻抗后，电机在转切全压时没有失电过程，并且保证了电机端电压与母线电压相位一致，既消除了转切时的操作过电压，又使整个起动过程连贯，不产生谐波。TCS降补固态软起动原理图
二、实际应用电机情况
降补固态软起动装置容量：31180kV A
电动机参数
电压：10kV
额定功率:18000kW
电机电流：1176A
额定转速：1500rpm
三、起动过程
1.合闸条件允许
2.在中控室操作柜上按主电机起动按钮连接柜1QF合闸，同时降压控制器6KM合闸。
3. 无功控制器2QF合闸（I组电容投入），紧接着无功控制器3QF 合闸（II组电容器投入）。
4.起动柜4QF合闸，降压软起动开始投运，主电机起动。
5.电机端电压升到7.1KV或电机电流降至1.8 Ie时，2QF分闸，切除第I组电容器。
6.电机端电压升到
7.4KV或电机电流降至1.5Ie
时，3QF分闸，切除第II组电容器。
7.电机电流下降到额定值以下（80%）并延时，降压控制器6KM分闸。
8.以上条件具备，PLC发出运行柜合闸，5QF合闸，电机投全压运行，同时起动柜4QF分闸、连接柜1QF分闸，起动结束。
目录 1设计任务及要求 (1) 2方案比较及认证 (2) 3设计原理 (4) 3.1硬件原理 (4) 3.2硬件原理 (5) 4软件系统 (9) 4.1软件思想 (9) 4.2流程图 (9) 4.3源程序 (9) 5调试记录及结果分析 (10) 5.1界面设置 (10) 5.2调试记录 (10) 5.3结果分析 (11) 6心得体会 (13) 7 参考资料 (14) 附录 (15)
1设计任务及要求 设计一个计算机控制步进电机系统，该系统利用PC 机的并口输出控制信号，其信号驱动后控制X 、Y 两个方向的三相步进电机转动，利用逐点比较法插补绘制出如下曲线。 课程设计的主要任务: 1．设计硬件系统，画出电路原理框图； 2．定义步进电机转动的控制字； 3．推导出用逐点比较法插补绘制出下面曲线的算法； 4．编写算法控制程序，参数由键盘输入，显示器同时显示曲线； 5. 撰写设计说明书。课程设计说明书应包括：设计任务及要求；方案比较及认证；系统滤波原理、硬件原理，电路图，采用器件的功能说明；软件思想，流程，源程序；调试记录及结果分析；参考资料；附录：芯片资料，程序清单；总结。 X Y O
2方案比较及认证 本次课程设计内容为设计一个计算机控制步进电机系统，该系统利用PC 机的并口输出控制信号，其信号驱动后控制X 、Y 两个方向的三相步进电机转动，利用逐点比较法插补绘制出第一象限逆圆弧。数字程序控制主要应用于机床的自动控制，如用于铣床、车床、加工中心、以及线切割等的自动控制中。 采用数字程序控制的机床叫数控机床，它能加工形状复杂的零件、加工精度高、生产效率高、便于改变加工零件品种等优点，是实现机床自动化的一个重要发展方向。本次课程设计采用逐点比较法插补原理以及作为数字程序控制系统输出装置的步进电机控制技术进行第一象限圆弧插补。第一象限圆弧如图2-1所示。 图2-1 第一象限逆圆弧 针对以上设计要求，采用步进电机插补原理进行逐步逼近插补。 硬件方面，步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 逐点比较法是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线，它与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量，因此只要把脉冲当量（每走一步的距离即步长）取得足够小，就可以达到精度的要求。以下为课程设计要求插补的第一象限逆圆弧。图3-3为第一象限逆圆弧。 X Y O
软启动器的控制 在工业工程设计中，通常电动机容量≥45KW时，就会采用软启动方式，那么，软启动究竟是怎么回事呢？它又是如何运用在电气上的呢？ 一、软起动控制原理及过程 软启动SIMADYN D数字控制系统应用矢量原理，并通过系统的开环和闭环控制来实现对软启动过程的控制，采用失量控制方式的目的，主要是为了提高变频器的动态性能。根据交流电动机的动态数学模型，利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量(电流)和转矩分量(电流)，并分别加以控制，即模仿自然解耦的直流电动机的控制方式，即对磁场分量和转矩分量分别控制，以获得类似于直流电机调速的动态性能。 在矢量控制方式中，磁场电流实际值和转矩电流实际值可以根据测定的电机定子电压、和电流的实际值经变换计算求得。磁场电流和转矩电流的实际值与之相应的设定值进行比较和调节。 开环控制包括:电机速度≤5%额定转速时控制;开、合短路器的控制;压力、温度、各种保护连锁之间的逻辑控制。 闭环控制包括:电流控制与速度控制;系统的设计成带电流闭环控制的速度环控制，即双闭环系统;通过控制电源侧的整流器，电机流过相应的电流，以获得保持电机转矩所需的力矩。 电机定子通过逆变器流入方波电流。电机转子中通过磁场电流，由于转子的旋转，产生空间变化的磁场，在电机定子中产生感应电势。在低转速时，励磁电流保持不变，定子电压只与转速成正比。为了确定定子电流的顺序(逆变器晶闸管触发的顺序)，定子电压被测量(绝对值、相角)，然后产生逆变器的触发脉冲，逆变器自然换相，换相电压由同步机提供。在0~5%额定转速时，电机电压很低，不能实现自然换相，为保证逆变器可靠的换相，采用直流脉动技术。周期地将直流环节电流降低到零，逆变器晶闸管按设定值周期地触发，带动转子旋转。当电机电压较高时，就可以实现自然换相。逆变器的晶闸管从一相到另外一相的触发信号由同步电压获得。同步电机电压过零点被测量，并作为电机侧逆变器的触发信号。这样也保证了电机侧逆变器的晶闸管触发永远与电机电压同步，以使同步机始终保持同步。当电机的实际速度小于设定的速度时，速度检测器将输出信号到电流控制器，电流控制器改变整流器晶闸管的触发角，增大输出直流电流，电机转矩增加，电机速度增加，直到电机的电磁力矩与负荷力矩平衡。当电机转速达到准同步转速时给同步器信号，同步器开始进行检测，比较、当满足同步条件时，由同步器发出指令合上断路器，同步电机并网，软启动器退出，完成软启动过程。 软启动开闭环控制都在SIMADYN D控制系统实现。全部控制功能文件安装在八个处理器中，每个处理器执行特定任务的功能包，功能包的功能用参数和STRUC G图来定义。 二、功能包 SIMADYN D系统中还包括建立处理器与外围设备通讯@—FP功能包。 (1) 模块SE21.2:处理器PS16与电机侧晶闸管的接口模块，用来测量实际值与检测值及晶闸管的状态;
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。
错误！未找到引用源。装置 1 概述 1.1 主要用途及适用范围 TCS系列降补固态软起动装置适用于大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步起动的高压同步电动机，作电机降压起动之用。使用该软起动装置起动电机具有起动电流小且恒定、转矩大且逐步增加的软起动特性，不受环境温度变化的影响，起动时对电网影响很小，无电磁干扰，是各种降压起动的理想替代产品, 相对于高压变频软起动器而言，又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染等优势。 该装置采用了两项专利技术，技术水平国内领先，属国际首创。 TCS 系列降补固态软起动装置广泛用于电压等级为6kV 、10kV ，额定功率50000kW以下电机的降压软起动。 1.2 产品特点 1、起动时回路电流小于1.8倍电机额定电流，最小可达到额定电流,且恒定； 2、起动时电网的压降在5%-12%之间可任意选择； 3、对电网容量要求很低，显著减小变压器安装容量，大幅降低一次设备投资； 4、起动转矩大，可满足不同负载的要求； 5、可连续起动，重复精度高，起动时切换过程无操作过电压； 6、无谐波，压降很低，基本不影响电能质量；无附加有功损耗； 7、全密封，不受环境限制，安全可靠，寿命长，基本免维护； 8、体积较小，安装使用方便。 1.3型号的组成及意义 图1-1 型号说明
1.4 型号及规格 目前的TCS降补固态软起动装置共分为2、3、6三种系列，2系列适用功率范围为6000kW以下，3系列适用功率范围为5000kW-32000kW，6系列适用功率范围为 10000-50000kW并且同一功率下精度比3系列高。 1.5 使用环境条件 1、环境温度：上限50℃（24小时平均气温不超过45℃）,下限－10℃； 2、相对湿度不超过90%； 3、海拨高度不超过2000m； 4、应放置室内无剧烈振动及冲击且垂直倾斜度不超过5°的场合； 5、不允许有导电尘埃及腐蚀性气体； 6、没有火灾及爆炸危险的场所。
软起动器常见的故障 1、上电后不显示 a-检查控制电源是否接入。 b-检查显示屏连接线是否插紧。 c-检查控制板有没有问题。 d-显示屏本问题。 2、起动报缺相故障，软起动器故障灯亮，电机没反应。出现故障的原因可能是： a-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）。 b-电源缺相或者三相电末上，软起动器保护动作（检查电源） c-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） d-控制板有问题更换控制板 3、起动完毕，旁路接触器不吸合现象。故障原因可能是： a-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） b-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） c-控制线路接触不良（检查控制线路） d-接触器有问题不能正常吸合 e-控制板问题. 4、在起动过程中，偶尔有出现跳空气开关的现象。故障原因有： a-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） b-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。） c-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，） d-起动时满负载起动（起动时尽量减轻负载） e-软起动额定电流设置有问题. 5、软起动器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： a-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） b-软起动器控制板故障更换控制板 c-显示屏故障更换显示屏 d-显示屏连接线损坏,更换连接线 6、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： a-电机缺相（检查电机和外围电路） b-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） c-滤波板击穿短路（更换滤波板即可） d-控制板问题更换控制板 7、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： a-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） b-起动时满负载起动，（起动时应尽量减轻负载） c-机械故障
插补原理：在实际加工中，被加工工件的轮廓形状千差万别，严格说来，为了满足几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确地依照工件的轮廓形状来生成，对于简单的曲线数控系统可以比较容易实现，但对于较复杂的形状，若直接生成会使算法变得很复杂，计算机的工作量也相应地大大增加，因此，实际应用中，常采用一小段直线或圆弧去进行拟合就可满足精度要求(也有需要抛物线和高次曲线拟合的情况)，这种拟合方法就是“插补”，实质上插补就是数据密化的过程。插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度，因此，插补算法是整个数控系统控制的核心。插补算法经过几十年的发展，不断成熟，种类很多。一般说来，从产生的数学模型来分，主要有直线插补、二次曲线插补等；从插补计算输出的数值形式来分，主要有脉冲增量插补(也称为基准脉冲插补)和数据采样插补[26]。脉冲增量插补和数据采样插补都有个自的特点，本文根据应用场合的不同分别开发出了脉冲增量插补和数据采样插补。 1数字积分插补是脉冲增量插补的一种。下面将首先阐述一下脉冲增量插补的工作原理。2.脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm，较精密的机床取1或0.5 。采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为1~3m/min。脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法等。逐点比较法最初称为区域判别法，或代数运算法，或醉步式近似法。这种方法的原理是：计算机在控制加工过程中，能逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，按规定图形加工出所需要的工件，用步进电机或电液脉冲马达拖动机床，其进给方式是步进式的，插补器控制机床。逐点比较法既可以实现直线插补也可以实现圆弧等插补，它的特点是运算直观，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，速度变化小，调节方便，因此在两个坐标开环的CNC系统中应用比较普遍。但这种方法不能实现多轴联动，其应用范围受到了很大限制。对于圆弧插补，各个象限的积分器结构基本上相同，但是控制各坐标轴的进给方向和被积函数值的修改方向却不同，由于各个象限的控制差异，所以圆弧插补一般需要按象限来分成若干个模块进行插补计算，程序里可以用圆弧半径作为基值，同时给各轴的余数赋比基值小的数(如R/2等)，这样可以避免当一个轴被积函数较小而另一个轴被积函数较大进，由于被积函数较小的轴的位置变化较慢而引起的误差。4.2 时间分割插补是数据采样插补的一种。下面将首先阐述数据采样插补的工作原理。2.1 数据采样插补是根据用户程序的进给速度，将给定轮廓曲线分割为每一插补周期的进给段，即轮廓步长。每一个插补周期执行一次插补运算，计算出下一个插补点坐标，从而计算出下一个周期各个坐标的进给量，进而得出下一插补点的指令位置。与基准脉冲插补法不同的是，计算出来的不是进给脉冲而是用二进制表示的进给量，也就是在下一插补周期中，轮廓曲线上的进给段在各坐标轴上的分矢大小，计算机定时对坐标的实际位置进行采样，采样数据与指令位置进行比较，得出位置误差，再根据位置误差对伺服系统进行控制，达到消除误差使实际位置跟随指令位置的目的。数据采样法的插补周期可以等于采样周期也可以是采样周期的整数倍；对于直线插补，动点在一个周期内运动的
软启动器工作原理与主电路图 2010年02月22日星期一 11:00 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旁路后仍能起作用，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
软起动产品之一 HTR系列高压热变电阻软起动装置 Big Pawer Group 大力集团
一、概述 HTR系列高压热变电阻软起动装置用于大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步起动的高压同步电动机，作电阻降压起动之用。使用该装置起动的电机具有起动电流小且恒定、转矩逐步增加的软起动特性，起动过程中无电流冲击和机械冲击，起动时对电网影响小，无电磁干扰、是起动电抗器和自耦降压起动器的理想替代产品, 相对于大容量高压变频软起动而言，又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染等优势。 高压热变电阻软起动装置广泛用于电压等级3kV、6kV、10kV，功率范围280kW~48000kW甚至更大容量电机的降压软起动。 该装置采用五项专利技术，技术水平国内领先。 专利号：ZL 97 2 41662.X，ZL 99 2 45458.X，ZL 03254078.X ZL 02290367.X，ZL 03254077.X 二、型号说明 三、执行标准 企业标准：Q/XDL8-2004 四、工作原理 高压热变电阻器由具有负温度特性的三相平衡电阻组成。当该电阻通入电流时，电阻体温度逐步升高而电阻值逐步减小，从而使电机端电压逐步升高，起动转矩逐步增加，以实现电机平稳起动且降低起动电流的目的。 该装置由热变电阻器和高压软起动控制柜、隔离柜、切换柜、星点控制柜组成，成套供应，接入电机起动回路,具有起动电动机和完成电机起动过程中的保护的功能。
五、产品性能特点 根据产品性能及不同配置，我们将高压热变电阻软起动装置分为HTR3、HTR4、HTR6三大系列，以满足不同用户的需要。HTR3、HTR4、HTR6系列均具有以下基本性能特点： 1）恒电流，软起动：起动电流为电机额定运行电流的1.5～3.8倍,降低了电机起动发热，有效地延长电机使用寿命； 2）确保一次起动成功，不受电网电压波动和负载变动的影响； 3）起动平稳，对机械设备无冲击； 4）对电网影响小，起动时电网压降小； 5）起动时功率因数高； 6）无谐波污染； 7）静态变阻起动，安全可靠； 8）操作简单，免维护。 HTR3系列为标准设计，具有电机起动电流小且恒定、起动时电网压降小、起动时功率因数高、无谐波污染、简单安全可靠等基本性能特点。 HTR4系列为自适应高压热变电阻软起动装置，采用PLC智能化控制，能自动检测、自动调整电阻初始值，以保证电机在不同环境下起动特性的一致性。 HTR6系列为全密封、智能化、高可靠性、长寿命设计，具有以下独特的性能： 1、环境适应性强：能适应高寒、高湿度、高海拔、腐蚀气体等恶劣环境； 2、具有友好的人机界面：可方便地进行观察、操作和记录； 3、起动特性可预测、可控制：能对电机起动性能进行模拟仿真及分析； 4、PLC智能化控制：根据现场工况自动调整起动时间、电阻值等参数，以保证起动性能的稳 定性； 5、具有通讯接口，能实现远程通讯和计算机集中控制； 6、能实时打印起动电流曲线、电压曲线； 7、自动监测设备的各种状态及参数，并可上传和打印； 8、具有故障自动检测、自动报警和综合保护功能； 9、全密封、免维护设计，寿命30年以上。
带你认识西驰高压软启动装置 原创2016-01-20高压软启动装置 CMV系列高压固态软起动装置是采用最新理念设计的高压电机软起动装置，主要适用于鼠笼式异步、同步电动机起动和停止的控制与保护。该装置采用多个可控硅串并连而成，可满足不同的电流及电压要求。 CMV series high voltage solid soft starter(hereinafter referred to as soft starter) is a high voltage motor soft starter designed with up-to-date concept,and mainly applicable to the control of and protection for the starting and stopping of squirrel-cage type asynchronous and synchronous motors.The starter is composed of several thyristors in series-parallel,and it can meet different current and voltage requirements. 广泛应用于额定电压3000—10000V的电力、建材、化工、冶金钢铁、造纸等行业。能很好地与水泵、风机、压缩机、粉碎机、搅拌机、皮带机等各种机电设备配套使用，是理想的高压电机起动及保护设备。
The product is widely used in electric industry with rated voltage3000to 10000V,building materials,chemical industry,metallurgy,steel and paper-making industries etc.,and can perform well if used together with various kinds of electromechanical devices including water pumps,fans, compressors,crashers,agitators and conveyer belt etc..It is the ideal device for starting and protecting high voltage motors.
CNC装置的插补原理 一、插补的概念 为了加工零件的轮廓，在加工过程中，需要保证刀具相对工件时刻运动的位置是在零件轮廓的轨迹上，这就需要知道不同时刻刀具相对工件运动的位置坐标，以便实现位置控制。而在零件加工程序中仅提供了描述轮廓线形所必须的参数：直线—出发点和终点坐标；圆弧—出发点、终点坐标以及顺圆或逆圆。这就需要在加工（运动）过程中，实时地根据给定轮廓线形和给定进给速度要求计算出不同时刻刀具相对工件的位置，即出发点和终点之间的若干个中间点。这就是插补的概念。 插补定义：插补就是根据给定进给速度给定轮廓线形的要求，在轮廓已知点之间，确定一些中间点的方法，称为插补方法或插补原理。 每种线形的插补方法，有可以有不同的计算方法来实现，那么，具体实现插补原理的计算方法称为插补算法。 插补算法的优劣直接影响CNC系统的性能指标。 二、评价插补算法的指标 1、稳定性指标 插补运算是一种迭代运算，即由上一次计算结果求得本次的计算结果：Xi=Xi-1+Δi。作为数值计算，每次计算会存在计算误差和舍进误差。 计算误差：指由于采用近似计算而产生的误差； 舍进误差：指计算结果圆整时所产生的误差。 对于某一算法，误差可能不随迭代次数的增加而积累，而另一算法误差可能随迭代的次数增加而积累，那么，一种算法对计算误差和舍进误差有没有积累效应，就是算法的稳定性。 为了确保轮廓加工精度，插补算法必须是稳定的。插补算法稳定的充分必要条件是，在插补计算过程中，其舍进误差和计算误差不随迭代次数的增加而积累。 2、插补精度指标 插补精度指插补轮廓与给定轮廓的符合程度，可用插补误差来评价。 插补误差包括：逼近误差δa、计算误差δc、圆整误差δr。 逼近误差和计算误差与插补算法密切相关。 要求：插补误差（轨迹误差）不大于系统的最小运动指令或脉冲当量。 3、合成速度的均匀性指标 合成速度的均匀性是指插补运算输出的各轴进给量，经运动合成的实际速度与给定的进给速度的符合程度，由速度不均匀系数描述：
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
电机直接启动的时候，电流可能会达到额定电流的6-7倍，会给工厂的其他用电设备带来问题。采用软启动时启动电流大概是额定电流的2-3倍。对于水泵来说，还有软停止，让水慢慢回落，消除水锤效果。简单的说就是缓缓启动，缓缓停止。这个缓缓的时间可以调节，大概是1-60秒。 软启动器以体积小，转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的自耦减压、星－角等启动器的趋势。由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备，在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。例如：不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题。 1、软启动器简介 目前，市场上常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。电子式以晶闸管调压式为多数。变频器在某种意义上也是一种软启动器，而且是能够真正地实现软启动的启动器，只是造价要高些。 晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的三组正反向并联的晶闸管，通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。晶闸管式软启动器的启动方式有斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等可供选择。
磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和电抗器的电抗值调节启动电压降，实现电动机软启动。不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。一般的软启动器不能调节电源频率，也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机，实现无冲击启动。实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的；斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时，开始时要使软启动器输出一个初始电压（初始电压在80~280V之间可以调节），使电 动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩，拖动设备开始转动，启动电流为Is。在微电脑的控制下，继续增加输出电压使电动机加速。当软启动器的输出电压接近额定电压时，电动机就已达到额定转速，Is降为负荷电流In。启动时间t1结束时，软启动器输出额定电压并发出旁路信号，使旁路接触器闭合，软启动器停止输出电压，电动机转入正常运行。软启动的初始转矩可以通过给定初始电压和启动时间进行调节，控制启动电流在2--4.5倍电动机额定电流以内。 低压软启动器的停车方式主要有自由停车，软停车，制动停车三种。传统的电动机停车方式常用自由停车，但有许多应用场合，自由停车会产生很大问题，如高层建筑的水泵系统，如果采用自由
ZSSGQH系列高压固态软起动装置在安装、运行、维护高压交流电动机软起动装置之前，请仔细阅读本手册！ 注意事项 ●本产品设计依据GB11022-2011类设备等级标准要求。 ●进一步的信息详见技术说明。 危险事项 ●如不按规定操作可能导致危害人生安全的事故。 ●高压交流电动机软起动装置接入电源后，柜内会带高电压。但即使在电机停 止运行状态，其输入端仍带有高电压。柜内带有电磁锁，必须断开软起动装置的前级输入电源，确认软起动装置与高压断开后，方可打开软起动装置的前、后大门。在对软起动装置的高压部分进行任何维护、维修之前，必须将软起动装置的高压部分可靠接地。 ●软起动装置的微机控制器和二次控制回路使用AC 220V电源，接触微机控制 器接线端及二次控制回路接线端有触电的危险。 ●软起动装置的柜体必须可靠接地。 警告事项 ●如不按规定操作可能导致危害设备安全的事故。 ●用于提高电机功率因数的无功补偿装置接入时，可能损坏软起动装置的可控 硅元件，用户如需接入无功补偿装置，请务必在订购软起动装置时向厂家说明。 ●软起动装置的输入、输出端不得接反，否则将损坏软起动装置。 ●固态软起动器起动时可控硅元件会发热，设备设置有起动间隔闭锁，无法起 动时为间隔时间未到，不代表设备故障。 ●软起动装置工作环境为室内、常温、无污染及腐蚀，用户有特殊的要求请在 订购时向厂家说明。 第一章概述
1、产品简介 软起动装置是用来控制高压交流电动机起动的设备，它的主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置。ZSSGQH系列高压固态软起动装置由多个晶闸管串并联而成，通过控制晶闸管的触发角来控制输出电压的大小，可以满足电机起动过程中不同电压和电流要求。在电机起动过程中，ZSSGQH系列高压固态软起动装置按照预先设定的起动曲线，增加电机的端电压，使电机平滑加速，从而减少电机起动对电网、电机和相连设备的电气和机械冲击。当电机起动达到正常转速后，旁路真空接触器或断路器接通，电机起动完成。电机运行过程中，软起动装置继续监控电机，实时测量电机电流、电压，并提供各种继电保护功能。 2、性能指标
A V63风机降补固态软起起动原理及过程控制分析 一、固态降补的基本原理 大型电动机起动时电流很大，直起一般为额定电流的4-7倍，此电流基本为感性无功电流。起动过程中要消耗大量的无功功率，从电网中吸收大量的无功电流，从而引起电网电压的波动。 为了降低电机启动对电网电压的影响，本装置投运时在电机端并联了一台无功发生器，它由两组电容集合而成，提高了机端等效电阻从而有利于电机端电压的提高，电容也可以产生容性无功电流，起动时提供相当容量的无功功率，减少了网络的起动电流，从而减少对电网的影响。 为了进一步降低母线电流I1，本装置将电动机及无功发生器并联回路经降压器接入电网，通过降低机端电压的方式进一步减小电流。此时降压器的输出电流为电机电流ID与无功发生器电流IC之差，输入电流为输出电流的k倍(k为降压器变比，k＜1)。即： ,理论上可以把电网起动电流控制在2 Ie以内，甚至在额定电流及以下，从而在很大程度上减小电机起动对电网的冲击。 起动全过程通过PLC自动控制（按既定程序），在轻载状态，动转矩大于机械阻转矩(起动最基本要求)，随着电机缓慢加速，机端电压逐渐抬升，起动转矩逐渐增加。开始时电机需要无功最大,投入电容组数最多，电机进一步加速，所需无功将逐渐减少，PLC通过控制电机端电压，逐级切除无功组（电容）。限制电压波动，保持系
统稳定，在接近额定转速左右，电容将全部从系统中退出。而电机的等效阻抗随转速增大而增加，对应的就是起动电流的减少。当电流下降到80%Ie时，接入缓冲装置（6KM分闸），给电机加上全压（运行柜合闸），然后将降补装置退出，起动过程完成。 为减少以至消除转切全压时产生的操作过电压，在降压器的输出端并有过渡电抗（缓冲装置）。加入缓冲阻抗后，电机在转切全压时没有失电过程，并且保证了电机端电压与母线电压相位一致，既消除了转切时的操作过电压，又使整个起动过程连贯，不产生谐波。TCS降补固态软起动原理图 二、实际应用电机情况 降补固态软起动装置容量：31180kV A 电动机参数
高压有级变频起动装置原理介绍 有级变频起动技术产生背景 普通固态减压起动往往只有采用突跳的控制技术来克服此时的负载转矩和静阻转矩使电机获得初始的动能。该技术可以解决电机起动初转矩不足的问题，但同时也带来电气冲击和机械冲击，所以从根本上说该技术没有解决电机起动的冲击问题。 1997年，美国田纳西州科技大学的AntonioGinart博士提出了离散(分级)变频的方法，该方法是不改变传统晶闸管软起动器的硬件结构的情况下，通过有选择地触发导通工频电源半波，降低晶闸管两端输出电压的同时降低供电电源的频率，可以实现在较低起动电流条件下得到较高的起动转矩，满足了起动电流和起动转矩的要求。 卧龙荣信公司根据实际工程要求在此基础上提出了新的控制策略即二级变频起动技术（12.5HZ,50HZ），可以比较完美的解决电机起动初力矩不足和起动冲击的问题，可以实现真正的无冲击平滑起动。 3.2 原理介绍 通过控制晶闸管的触发时刻，有选择地控制工频电源的某些半周波通过，而另一些半周波截止，由此便可以得到一定频率的电压和电流，实现了对频率的控制。按照此原理我们可以得到12．5Hz频率的波形，也就是说我们按照一定的触发规则,使可控交替导通就可以实现电源频率的分级离散变化。普通固态减压起动主要面临的问题是，电机在起动初由于减压而造成的起动力矩不足，而采用有级变频技术可以解决电气起动之初起动力矩不足的问题。所以我们有级变频起动装置一般只选用12.5Hz既4分频和50Hz，这两段频率来实现电机的平滑和无冲击起动。 有级变频在12.5Hz低频率下，获得较大的初始起动转矩，能带动负载起动所需的设定电压最小，这样带来的好处是起动的冲击较小，这样产生的电流也比较小，但是却可以产生足够大的起动转矩。当电机达到1/4额定转速电源频率自动变化到50Hz，在全频率下控制策略和普通固态减压相同，可以采取电压斜坡，电流斜坡，恒流等多种控制策略。
GZRQ系列电动机智能软起动器 使 用 手 册
追日电气有限公司为客户提供全方位的技术支持，客户可与就近的追日办事处或代理商联系。 前言 感谢您选用追日电气有限公司生产的GZRQ系列电动机智能软起动装置。 GZRQ系列电动机智能软起动装置是采用电力电子技术、微处理装置技术及现代控制理论设计生产的具有当今国际先进水平的新型起动设备。该产品能有效地改善交流电动机的起动特性，是传统的星/三角转换、自耦降压、磁控降压等降压起动设备的理想换代产品。 请您在使用前认真阅读本说明书，并按规程正确操作和使用，以充分发挥GZRQ系列软起动装置的作用，确保操作人员和设备的安全。 科技创新未来攀登永无止境！ 1. 应由专业技术人员安装或指导安装本软起动装置； 2. 应尽量保证负载电动机功率、规格与本软起动装置匹配； 3. 与软起动装置输入及输出连线应用绝缘胶带包好； 4. 软起动装置外壳应该可靠接地； 5. 设备维修时，必须先切断输入电源； 6. 内部电路板带有高压，非专业人员请勿维修。 特别注意： 补偿电容器的应用：用于提高功率因数的功率补偿电容器只能连接GZRQ软启动装置的输入端，并且不能再启动过程中投入使用，否则将损坏软启动器的可控硅功率器件。 万用表检测电阻：通电前测量一下进线和出线间电阻，应为120Ω左右，如果没有，表示可控硅功率器件有异常，禁止启动。
目录 1. GZRQ系列软起动器的作用及特点 (1) 1.1作用 (1) 1.2特点 (1) 2. 产品型号及检查 (1) 3. 使用条件及安装 (2) 4. 工作原理 (2) 5. GZRQ系列软起动器控制模式及工作状态 (2) 5.1电压斜坡软起动控制模式 (3) 5.2限流软起动控制模式 (3) 5.3GZRQ系列软起动器的五种工作状态 (3) 5.3.1、准备好工作状态 (3) 5.3.2、参数设置工作状态 (4) 5.3.3、起动工作状态 (4) 5.3.4、旁路运行工作状态 (4) 5.3.5、故障保护状态 (4) 6. 触摸屏功能及说明 (5) 7. 参数设置 (9) 7.1参数设置范围 (9) 7.2参数设置步骤 (10) 7.2.1 基本参数的设置 (10) 7.2.2 起动模式的设置 (10) 7.2.3．额定输出电流调整设置 (11) 7.2.4 高级和通讯参数的设置 (12) 8. 触摸屏故障显示说明及解决办法 (14) 9. 运行前注意事项 (15) 9.1运行前检查 (15) 9.2运行前注意事项及安全 (15) 10. 常见运行故障处理方法 (15)
考察报告 2008年8月29日，河南省济源市矿用电器有限责任市场营销人员来我单位做关于10（6）KV矿用隔爆型交流高压软起动控制器产品介绍，随后原煤提运中心邀请该公司于9月2日派专业技术人员来我单位做详细的技术交流，并于9月4日一行四人赴河南济源开关厂家进行现场调研，在调研期间到潞安矿务局常村矿井下现场调查该产品使用情况。 一、关于6KV矿用隔爆型交流高压软起动控制器在潞安矿务局常村矿的使用情况 河南济源矿用电器有限责任生产的6KV矿用隔爆型交流高压软起动控制器(产品型号：QBRG-400/6K)在潞安矿务局常村矿应用于井下两条主运皮带，一条为2×500KW，一对一拖动，另一条3×500KW，一个一拖一，一个一拖二，四套电气软启动装臵2007年11月运行至今，管理人员及现场操作人员反映未发生任何故障，一直运行平稳正常，现场考察发现开关表面堆积大量灰尘，说明已经很久没动过该设备了。 存在的问题：无法解决多电机运行功率平衡问题 二、高压软启动装臵功能、工作原理 高压软启动装臵功能： 高压软启动装臵其功能相当于高压磁力启动器+液力耦合器或独立变频器的功能，该产品主要应用于井下运输皮带或大功率水泵的软起动和软停止。该产品目前在平朔矿区暂无应用案例，在市场营销领域运行有三年历史。 高压软启动装臵工作原理： 1.三相主回路电源从电源接线箱引入，经隔爆端子引入内腔，接晶闸管组件的上端，下端出线经隔爆端子、电缆引出装臵输出到负载。控制回路100V电源从外部由引入装臵引入。
图1 主回路原理图 图2 系统控制方框图 2.QBRG系列软起动控制器，在高压主回路与控制系统间采用了国际先进的光纤技术，控制器还采用了基于DSP 控制和单片机管理的双CPU系统，如图2所示。DSP为32位数字信号处 理器，指令流水线操作，响应速度快, 执行核心控制。单片机对
运动控制插补原理及实现 数控系统加工的零件轮廓或运动轨迹一般由直线、圆弧组成，对于一些非圆曲线轮廓则用直线或圆弧去逼近。插补计算就是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件的轮廓或运动轨迹描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。 数控系统常用的插补计算方法有：逐点比较法、数字积分法、时间分割法、样条插补法等。逐点比较法，即每一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，视该点在给定规矩的上方或下方，或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向，使之趋近给定轨迹。 直线插补原理 图3—1是逐点比较法直线插补程序框图。图中n是插补循环数，L是第n个插补循环中偏差函数的值，Xe，Y。是直线的终点坐标，m是完成直线插补加工刀具沿X，y轴应走的总步数。插补前，刀具位于直线的起点，即坐标原点，偏差为零，循环数也为零。 在每一个插补循环的开始，插补器先进入“等待”状态。插补时钟发出一个脉冲后，插补器结束等待状态，向下运动。这时每发一个脉冲，触发插补器进行一个插补循环。所以可用插补时钟控制插补速度，同时也可以控制刀具的进给速度。插补器结束“等待”状态后，先进行偏差判别。若偏差值大于等于零，刀具的进给方向应为+x，进给后偏差值成为Fm-ye；若偏差值小于零，刀具的进给方向应为+y，进给后的插补值为Fm+xe。。 进行了一个插补循环后，插补循环数n应增加l。 最终进行终点判别，若n
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