电动机软起动器的应用论文

[摘要]介绍交流电动机在软起动控制中的几种起动方式及软起动相关问题,叙述电子软起动器的选择及应用场合。[关键词]电动机软起动控制软启动器选择应用一、前言随着国民经济的飞速发展,科学技术的日新月异,智能控制系统得到了广泛的应用。今天小编给大家找来了《电动机软起动器的应用论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

电动机软起动器的应用论文 篇1：

高压液态软起动器在6KV鼠笼式电动机上的应用

摘要:介绍了厂区电网情况,1600KW电机采用不同降压起动的方法和优、缺点,最终采用高压液态软起动,及改造后的效果。

关键词:鼠笼型异步电动机软起动效果

1前言

2006年某厂装置扩建后,新安装了两台型号为YKOS1600-2的6KV高压电机,电机额定功率1600KW,额定电流173.0A,按电机起动时电流经验公式计算,Id=(5~7)Ie=865A~1211A;而负责供电的6KV配电室I、II段母线进线过负荷保护定值仅为800A,过负荷动作时间为5.0s。在正常生产状态下,Ⅰ、Ⅱ段母线上必定还有其他运行设备,若全压起动这两台电机,必然引起6KV配电室母线电压大幅度下降,造成其它6KV运行设备低电压保护跳闸。为了保证其它设备大安全稳定运行,确定对这两台1600KW电机安装型号为GZYQ2-1600/6-YS的高压软起动器,使起动电流控制在1.5~3.5Ie以内,即259.5A~605.5A间,最大限度地减小起动压降,降低起动电流,稳定电网质量,减小对其它设备的冲击。

2采取的措施及技术特点

YKOS1600-2作为应用最广泛的鼠笼型异步电动机,它采用降压起动的条件:一是电动机全压起动时,机械不能承受全压起动的冲击转矩;二是电动机全压起动时,其端电压不能满足规范要求;三是电动机全压起动时,影响其它负荷的正常运行。

而近年来高压变频软起动、高压电阻类软起动、高压电抗器类软起动三种新型高压起动方式越来越多的应用到各个行业,这三种起动方式各自又存在着什么优缺点呢?

2.1技术性比较

单从技术上来说,高压变频软起动具有不可比拟的优势,起动特性好,可连续起动多次,起动电流可控制在额定电流以下,起动时电网功率因素高(0.9～0.95),电网压降小,同时还可进行调速,减小动力设备功率消耗,节约电能。缺点是产生高磁谐波,污染电网,影响系统内其它设备的用电质量,要解决谐波污染,还得追加设备投资。

采用电抗器类(磁控)软起动,特点是控制较灵活,起动电流的设置较方便。缺点是本来电机起动时的功率因素就低,因串接电抗器而变得更低,因此对电力系统没有太多的好处,母线压降大,同时有一定的谐波污染。

高压电阻器软起动对电机、机械设备冲击小。与电抗器比较,性能相对要好,起动时功率因素较高(0.7)以上,起动电网压降小,无谐波污染,通过更换电解液即可延长使用寿命。缺点是阻值会微弱的受到温度的影响。

2.2经济性比较

从实用性经济角度来说,高压变频起动属于一种过于奢侈的技术方案,虽然变频起动可以将起动电流降到额定电流以下,但是对于不是特别频繁起动又不需要调速的大型动力设备来说,仅仅为了起动而进行巨额投资,太不经济。

高压电阻器软起动、磁控软起动价格是高压变频软起动的1/8～1/10,,采用两者之一可节省投资数百万元。

2.3可靠性比较

不考虑产品质量等其他因素的影响,单从技术角度看,结构简单、使用简便、操作方便的设备,故障状态下更易维护,高压电阻器软起动装置与变频、磁控软起动相比,结构简单,旁路系统少,从可靠性讲,具有一定的优势。

所以综合上述三点分析,决定采用上海追日电气有限公司生产的GZYQ2-1600/6-YS型高压液态电阻软起动器作为1600KW电机降压起动设备,电气控制如图所示。

GZYQ2-1600/6-YS型高压软起动器电气原理图

GZYQ2-1600/6-YS型高压液态软起动装置是通过电流闭环自动控制单元控制传动机构,电机拖曳极板改变极间电阻值实现软起动。它是通过在被控电动机的定子回路中串入液体电阻,且此电阻是在电动机起动时自动投入并在预定的时间内自动、无级、连续切除,从而使电机在理想的起动电流条件下平稳起动。液态软起动装置有以下几点技术创新之处:

(1)恒加速度,起动平滑平稳。

(2)对电网和负载适应性好,不受电网电压波动和负载变动的影响。当因电网电压低和负载较重等原因造成电动机输出力矩相对不足时,电阻会进一步降低,从而逐步提高电动机端电压,使电动机出力增加,确保一次起动成功。

(3)与高压变频器、高压固态软起动器相比,无高次谐波污染问题。

(4)高压变频器起动输出高次谐波会引起电机的过热,而高压软起动器不会引起电机发热现象。

(5)高压软起动器较之高压变频器,设备更为简单,所需维护与维修的技术水平低,维修更为简易。而且维修费用相对较低。

(6)高压软起动器价格是高压变频起动的1/8～1/10,大大降低一次投资。

(7)与电抗器、自耦变压器等降压起动方式相比,起动时的功率因数高。

3结束语

在使用GZYQ2-1600/6-YS型高压液态软起动器后,1600KW电机均匀升速,起动电流较小,最大限度地降低了起动压降,减小对电网的冲击,确保了其它6KV设备的安全稳定运行。

高压软起动器的缺点是控制、传动机构复杂,故障点多,液体电阻需定期检验,一次、二次电源交错,绝缘性能要求较高。

选择起动方式,在现有的技术水平下,原则是既保护电机,延长电机使用寿命,又要保护电网和机械设备,同时降低设备维护和管理工作量,保证选择设备的可靠性。

对于一个产品的选择,应是一个系统工程,要结合各种因素进行,既要考虑设备的先进性,也要兼顾价格因素。

同样,大电机的起动方式与设备管理息息相关,电机起动方式选择不当,对电力系统、电机本体、甚至对机械设备都会产生消极影响,增大以后设备的管理难度、维护难度。

作者：杨 坚

电动机软起动器的应用论文 篇2：

电动机软启动器的探讨

[摘要]介绍交流电动机在软起动控制中的几种起动方式及软起动相关问题,叙述电子软起动器的选择及应用场合。

[关键词]电动机软起动控制软启动器选择应用

一、前言

随着国民经济的飞速发展,科学技术的日新月异,智能控制系统得到了广泛的应用。如:智能大厦、无人值守泵站、无人值守供热站、各种遥控调度系统、生产作业自动化等等。这正是国家实现科学技术现代化的重要标志,也是每一个技术人员肩负的重要责任。

智能控制技术的应用,给我们提出了很多要求。如电网的波动性,执行机构的职能配套等,都要求越来越严格。作为重要驱动执行机构的电动机来说,它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。既要为智能控制打下良好基础,又要降低电动机起动时对电网的冲击。所以,不得不在电动机的起动设备上做工作。

鼠笼型异步电动机电子软起动器的诞生给技术人员解决了这个问题。他既能改变电动机的起动特性保护拖动系统,更能保证电动机可靠起动,又能降低起动冲击,而且配有计算机通讯接口实现智能控制。

二、软启动分类

软起动可减小电动机硬起动(即直接起动)引起的电网电压降,使之不影响共网其它电气设备的正常运行,可减小电动机的冲击电流,冲击电流会造成电动机局部温升过大,降低电动机寿命,可减小硬起动带来的机械冲力,冲力加速所传动机械(轴、啮合齿轮等)的磨损,减少电磁干扰,冲击电流会以电磁波的形式干扰电气仪表的正常运行。软起动使电动机可以起停自如,减少空转,提高作业率,因而有节能作用。

软起动可分为有级和无级两类,前者的调节是分档的;后者的调节是连续的。传统的软起动均是有级的。本文关心的是无级的,它们是液阻软起动、晶闸管软起动和磁控软起动。

变频调速装置液是一种软起动装置,它是比较理想的一种,它可以在限流同时保持高的启动转矩。价格贵是制约其推广应用的主要因素。

在电动机定子回路,通过串加有限流作用的电力器件实现软起动,叫做降压或者限流软起动,它是软起动中的一个重要类别。按限流器件不同可分为:以电解液限流的液阻软起动,以晶闸管为限流器件的晶闸管软起动,以磁饱和电抗器为限流器件的磁控软起动。

三、起动性能的比较

软起动与传统的降压起动的性能指标见表1:

表1

软起动运行特点:

1.能使电机起动电压以恒定的斜率平稳上升,起动电流小,对电网无冲击电流,减小负载的机械冲击。

2.起动电压上升斜率可调,保证了起动电压的平滑性,起动电压可依据不同的负载在30%～70%Ue(Ue为额定电压)范围内连续可调。

3.可以根据不同的负载设定起动时间。

4.起动器还具有可控硅短路保护、缺相保护、过热保护、欠压保护。

四、电子软起动器的选择

在工程设计和工程改造中,要想改善工艺提高自动化水平,降低成本提高企业效益,对电动机的起动就必须首先采用先进的起动设备——电子软起动器。关键是电子软启动器的起动性能和停车性能,目前的软启动器有以下几种起动方式:

1.限流起动:限制电动机的起动电流。主要应用在轻载起动的负载降低起动压降,在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间,损失起动力矩,对电动机不利。

2.斜坡电压起动:电压由小到大斜坡线性上升。它是将传统的降压起动从有级变成了无级,主要用在重载起动,它的缺点是初始转矩小,转矩特性抛物线形上升对拖动系统不利,且起动时间长有损于电机。

3.转矩控制起动:用在重载起动,它是将电动机的起动转矩由小到大线性上升,它的优点是起动平滑,柔性好,对拖动系统有更好的保护,它的目的是保护拖动系统,延长拖动系统的使用寿命。同时降低电机起动时对电网的冲击,是最优的重载起动方式,它的缺点是起动时间较长。

4.转矩加突跳控制起动:与转矩控制起动相仿也是用在重载起动,不同的是在起动的瞬间用突跳转矩克服电机静转矩,然后转矩平滑上升,缩短起动时间。但是,突跳会给电网发送尖脉冲,干扰其它负荷,应用时要特别注意。

5.电压控制起动:用在轻载起动的场合,在保证起动压降下发挥电动机的最大起动转矩,尽可能的缩短了起动时间,是最优的轻载软起动方式。

综上所述不难看出,最适用最先进的起动方式应是电压控制起动和转矩控制起动及转矩加突跳控制起动。目前的软启动器多是限电流起动和斜坡电压起动,它是最原始最低级最简单的方式,还有的是限流起动和转矩加突跳控制起动。停车方式有三种:一是自由停车,二是软停车,三是制动停车。电子软起动带来最大的停车好处就是软停车和制动停车。软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击。制动停车在一定的场合代替了反接制动停车。可靠性的选择:可靠性分三个方面,一是产品的短路自保护,二是无故障停机保护,三是产品故障率。

智能控制功能的选择:在选择软起动时要注意它的智能化程度,是否带微机接口,接口是否带有通讯地址和程序,是否能达到通讯控制以及故障自诊断功能等。其它方面还要考虑是否保护功能完备和冷却方式以及运行方式等,如:过电流保护,过压保护,单相接地保护,断相保护,三相不平衡保护,相位颠倒保护等。冷却方式分机械风冷和自然风冷。柜体是否需加机械通风,元器件的排布等,机械风冷的柜体加机械通风,软起正上方不能放电器元件,机械风冷的还要考虑倾斜度等。运行方式分在线型和非在线型,选型时尽量选用非在线型。

五、晶闸管软起动

晶闸管软起动产品问世不过30年左右的时间,它是当今电力电子器件长足进步的结果。10年前,电气工程界就有人指出,晶闸管软起动将引发软起动行业的一场革命。目前在低压(380V)范围内,晶闸管软起动产品价格已经下降到液阻软起动的大约2倍,而其主要性能却大优于液阻软起动。与液阻软起动相比,它的体积小、结构紧凑,维护量小,功能齐全,菜单丰富,起动重复性好,保护周全,这些都是液阻软起动难以望其项背的。

但是晶闸管软起动产品也有缺点:一是高压产品的价格太高,是液阻的5～10倍;二是晶闸管引起的高次谐波较严重;三是对于绕线转子异步电机无所作为。在这几个缺点中,价格高是制约其发展的主要因素。对于贫者,无力选用它;对于富者,何不直接选用高压变频装置?这就是高压晶闸管软起动比较受冷落的原因。

六、软起动相关问题

1.软起动可减小电动机直接起动引起的电网电压降,不会影响共网其它电气设备的正常运行,可减小电动机的冲击电流,冲击电流会造成电动机局部温升过大,降低电动机寿命,可减小硬起动带来的机械冲力及磨损,减少电磁干扰,冲击电流会以电磁波的形式干扰电气仪表的正常运行。

2.软起动适用鼠笼型转子的异步电动机或同步电动机;不适用绕线型转子的异步电动机。

3.磁控软起动不论载荷是轻或是重,只要用户选用了鼠笼型转子的异步电动机或同步电动机,就可以选用磁控软起动。

4.软起动的起动方式是指用什么方法使电动机由静止状态到稳定的运转状态。例如恒电流起动,斜坡电压起动,电流带冲击的(“踢一脚”)起动(这个冲击有助于克服静阻矩),以及这些方式的交替或组合。开环软起动也是一种软起动方式。

5.软起动的起动方式菜单化是指起动方式可选,可以由按键输入,通过计算机软件完成软起动的起动方式的选择。

6.软起动仿真是指将用户提供的数据输入到计算机内,从而得到输出——软起动相关机电变量:转速、电流、电压等的时间曲线,以及描述曲线特征的一些关键数据。软起动仿真给出的结果虽然只是一种预测,但对用户和设计均有重要的参考价值。

7.磁控软起动不仅适合于大容量电动机,也适合于小容量电动机。只要用户有需求,不论大小均可采用磁控软起动。但是,如果磁控软起动用在高压、大容量电动机场合,它的性能价格比优势会更明显。

七、软起动的应用场合

现在市场有多种型号的软起动可供用户选择,不同产品所具功能也不尽相同,选择时建议遵循下述原则:异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可使用,适用于各种泵类负载或风机类负载,需要软起动与软停车(解决水锤效用),对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行,只有短时或瞬间处于满负荷运行场合,应用软起动器(不带旁路接触器)则具有轻载节能的效果。

八、结束语

软起动器现已广泛用于冶金、钢铁、油田、化工、纺织、化纤、轻工、造纸、橡胶、塑料、电力、水务等各行各业,随着我国的经济的快速发展,高层建筑、商贸大厦、娱乐中心等现代化建筑越来越多。软起动器用于大楼的消防系统与喷淋泵、生活泵等系统,可以实现消防泵定时自动检测,定时自动关闭;加上相应的控制逻辑,则可以对消防泵及各个系统运转是否正常,实施平时检测时,定时低速低水压运行;在灭火时,则实施全速满载运行。将若干台电动机控制逻辑组合,可以组成生活泵系统或其他专用系统,按需要量逐次起动各台电机,也可逐次减少电机,实现最佳效率运行。还可以实现多台电机自动转换运行,使各电机都处于同等的运行寿命。而传统的降压起动设备由于固有的弱点,已无法满足现代化建筑的需要,所以选择智能型电动机起动设备,将是必然的发展方向。

参考文献:

[1]满永奎等编,《通用变频器及其应用》,北京:机械工业出版社,1998.

[2]陈伯时主编,《电力拖动自动控制系统》,北京:机械工业出版社,1992.

[3]崔力、徐甫荣等编,《交流异步电动机软启动及优化控制及研究》.

[4]《三相异步电动机经济运行》,GB12497-1995.

[5]黄俊主编,《半导体变流技术》,北京:机械工业出版社.

作者：何孟智

电动机软起动器的应用论文 篇3：

浅谈煤矿信息化建设

摘要：近十年煤炭产业持续利好，网络技术、PLC技术、无线通讯技术、变频调速技术等信息技术在煤矿的应用逐步趋于成熟，煤矿的生产模式和产业结构发生巨变。结合煤矿自身的实际情况进行信息化建设，可以减员提效、加强生产监控，实现安全化、规范化管理，真正的为企业创造效益。

关键词：煤炭行业　信息化　减员提效

中国是世界煤炭储量、产量和用量最大的国家，煤炭行业作为国家能源的传统行业，近年来，伴随着国家基础设施建设投入的加大、房地产等行业的火爆，电煤、焦化煤价格持续走高，煤炭行业汇集了大量的资金和技术。信息技术在煤炭行业的应用也逐步成熟，煤炭行业的生产模式和产业结构都发生了很大的变化，建设信息化的感知矿山成为了热门的议题。以下是我在工作中，对煤矿信息化建设的一些浅见。

首先，是网络技术在煤矿生产中的应用。煤矿网络信息系统大都采用三层网络结构，即自动化监控系统（设备层）、自动化监控网络系统（监控层）、信息应用系统（信息层）。工业以太环网的是建设三层网络结构的基础，建设工业以太环网对煤矿实现自动化、信息化管理发挥了关键性的作用。煤矿工业以太环网从物理上划分，由地面部分及井下部分两部分组成，地面网络建设主要用于实现办公自动化，建立公司的内部局域网络，并与外部互联网络对

接。

井下环网建设是通过布设光纤通信双环路网络，在环路中的通信节点安装防爆交换机，连接到终端的监测设备和控制设备，从而实现井上调度指挥中心，根据井下传递上的瓦斯、水位等监测信号及视频信号，实现对割煤机、掘进机、风机、水泵、皮带等设备的监测和控制。因煤矿井下的生产环境比较特殊，所以采用环形网络结构，虽然加大了投入成本，但却有效的提高信号传递的安全性。我矿是有百年历史的老矿，井深巷远，从投入资金和安全方面综合考虑设计后，共布设波长为1310的光缆约有1万1千米左右，主干光缆48芯从四号井井口进入，在10水平滚笼处出分两条24芯光缆覆盖主要生产的10水平和11水平，主要节点上安装防爆交换机7台，在10水平和11水平这两个水平之间分别形成物理环路。

现在公司在环网中主要接入的有：人员定位系统、生产和视频监测系统、井下扩播系统、顶板压力监测系统、瓦斯监测系统等。其中人员定位系统是六大系统之一，主要设备有：定位分站、电源、人员定位识别卡，我矿的定位分站布设在上下井口，主要巷道及人员经过的主要地点和工作面的石门口等人员工作的密集区域。用光缆或485信号线将定位分站接入到以太环网中，当携带定位卡的人员经过分站布设区域时，扫描人员信息来对下井人员行走路线、工作区域人员分布、井下人员数量的进行跟踪掌握。视频监测系统是在上下井口、物料运输巷道、主运皮带等主要地点安装防爆视频探头，现共安装视频探头40多个，用光纤将采集的视频信号传输到调度指挥中心，视频信号经过光收发器后，通过视频分线器分别将视频信息传递到调度大屏及视频录像存储设备KVM上，井下监测视频存储周期设定为一个月以便于查询，这样就实现了调度中心实时观察到这些主要地点的人员、设备的相关情况。生产监测系统是在综采工作面的割煤机、溜子、下运皮带、主要提升罐笼和主运输皮带、风车、水泵、上安装信号采集器，采集这些设备的启停电信号，通过分站将电信号转换成光信号传递到井上调度中心的控制端，在调度大屏上将这些设备的启停情况直观的反应出来，给调度指挥提供了重要的帮助和参考。

其次是PLC技术在煤矿自动化中的应用。随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，可编程控制器（PLC）得到了广泛的应用。可以说PLC是微机技术与传统的继电器及接触器控制技术相结合的产物，其硬件结构基本与微型计算机相同。分为单元式和模块式两大类。现在主要生产厂家有西门子S7系列，日本欧姆龙，美国（GE）。在煤矿工业环境使用来看，日本欧姆龙易损坏，而美国（GE）则有软件开放、抗干扰、节点容量大，适应环境的特点。就现安装的皮带自动控制系统来说，通过17条485信号线分别连接到皮带的启停控制器、皮带跑偏保护、防撕裂保护、煤仓超声波储量监控器等共17个信号采集设备上，用PLC程序对皮带的整个工作情况进行控制，实现一键启停，出现情况时能够及时进行报警，通过PLC程序自动化管理，精简了人员的同时也提高了生产运输的安全性。

无线通讯技术的应用。随着近些年我国煤矿无线通信市场的迅速发展，众多专网无线通信技术纷纷涌入了该领域，如：PHS小灵通、SCDMA大灵通、数字无线对讲、WIFI无线局域网、以及最近出现的基于全球第四代移动通信标准之一的Next　Generation　Advanced　PHS（简称NGP）技术。其中NGP技术具有的无线宽带数据接入、移动指挥调度、终端自主定位、多网合一和继承兼容传统PHS等巨大的技术优势，是目前煤矿已有的矿井小灵通/SCDMA/WIFI/数字无线对讲等无线通信技术无法比拟的。与传统矿井小灵通系统依靠电话线通讯传输不同，NGP系统中的基站、基站控制器和移动交换机全部依赖以太网平台传输，可直接与井下光纤环网无缝对接，实现了全网一体化统一通信，为煤矿节省了大量的通信电缆的同时，也为煤矿RFID人员定位、井下视频监控、煤矿综合自动化监控、矿井无线通讯调度等多系统的多网合一奠定了通讯传输基础。

变频调速技术的应用。它的原理是根据电机转速与工作频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。传动调速的变频技术具有如下特点：可使标准电动机连续调速，即在不更换原有电动机的条件下也可以调速，并可选择最佳速度；起动电流小，低速时定转矩输出；最高速度不受电源影响，即最大工作能力不受电源频率影响；采用鼠笼形异步电动机，维护简便，易使用于具有爆炸性气体的场合。变频调速技术的应用，产生许多优良的效果，如可使风机、泵类机械根据要求流量调节转速，节约大量的电能，又可根据负载调节并降低转速，以减小机械和风的噪声；对于输送机可实现平滑加速、减速，产生性能优良的软起动效果，特别是重负载起动时，可提升输出转矩，产生普通软起动器所不能起的效果，由于采用了对设备不产生冲击的起动、停止和空载时低速或高速运行，可增加设备的使用寿命。煤矿矿井提升机是煤矿的重要设备之一，担负着提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和设备的重要任务，是煤矿生产的咽喉。其电控系统的技术性能和可靠性直接影响煤矿的安全生产。我单位先后对4号井、5号井、6号井三个竖井的主提升机以及6-8暗井提升机、1705绞车先后进行了变频调速数控改造，改造后就三个主提升机的节电情况进行了月统计，其中，4号井数控月节电：192901.5度，5号井数控月节电：414562.86度，6号井数控月节电：356494.5度。仅此一项就可月节约电费月约50多万元。

上述可见，这些技术在煤矿的信息化建设中都发挥了重要的作用。信息化建设可以实现煤矿减员提效、加强监控、安全化、规范化管理。但是煤矿信息化建设也要结合煤矿自身的实际情况，不能为了信息化而信息化。而计算机技术发展迅速，产品更新换代周期短，对技术准备和人员素质都要求很高，如硬件、人员、投资不匹配，就会造成经济损失，无法达到预期目标。现在的煤矿信息化建设还处在初级阶段，只有使信息化管理落到实处，才能真正的为企业创造效益。

参考文献：

[1]景天忠，王志英.基于分布式数据库的森林病虫害信息网络框架设计与应用[J].东北林业大学学报，2003年01期.

[2]曹莹.组件化程序设计方法[J].福建电脑，2003年03期.

[3]李杰，韩建敏.组件化程序设计方法的探讨[J].福建电脑，2006年04期.

作者：付万宝