第六章-第三节：三相笼型异步电动机的软启动器启动控制电路（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（ 高等教育出版社）

第六章 三相异步电动电路机电气控制 第四节：三相异步电动机的制动控制电路 目 录 目录 Content 软启动器启动原理 01 软启动器的启动方式 02 软启动器其他功能 03 一、软启动器启动原理 三相异步电动机的软启动旨在启动时降低加在三相异步电动机定子绕组上的电压以限制启动电流，减小其对电动机及电网的冲击，同时达到节能的目的。软启动的方式有液阻软启动、磁阻软启动、晶闸管软启动等。从启动时间、控制方式、节能效果等多方面比较，以晶闸管软启动效果最优，代表了软启动的发展方向。 晶闸管软启动器是一种集电机软启动、软停车、节能和多种保护功能于一体的新颖电动机控制装置。其外形如图6-22所示。而图6-23所示为晶闸管软启动器启动电路原理图。 一、软启动器启动原理 由图可见，它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。这种电路是晶闸管三相交流调压电路。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。待电机达到额定转速时，启动过程结束，软启动器自动使旁路接触器KM的主触点闭合，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。 一、软启动器启动原理 下面介绍JDRQ系列晶闸管软启动器电气原理电路图，如图6-24所示。图中，QF为全电路的电源开关(低压断路器),KM1为整个电路的运行接触器。按下启动按钮SB,中间接触器线图K1通电，K1动合触点闭合，使运行接触器KM1线圈通电，KM1主触点闭合。软启动器通电、电动机开始启动运行，RL2触点闭合起自锁作用。当启动结束时(电动机开始正常运行)、RL1短接触点闭合，中间接触器线圈K2通电，闭合K2触点，则旁路接触器线圈KM2通电、其主触点闭合，把软启动器从电路中切除，电动机启动结束。 一、软启动器启动原理 晶闸管软启动一般有斜坡恒压软启动、斜坡恒流软启动、阶跃启动、脉冲冲击启动等多种，其中以斜坡恒流软启动使用最多。斜坡恒流软启动是在电动机启动的初始阶段启动电流逐渐增加，当电流达到预先设定值(为额定电流的3～4倍)后保持恒定，直至启动完毕。启动过程中，电流上升变化的速率可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则启动转矩大，启动时间短。该启动方式是应用最多的启动方式，尤其适用于风机、泵类负载的启动。在我国国民经济中应用较多的领域有电力、冶金、建材、机床、石化和化工、市政、煤炭等行业。 一、软启动器启动原理 晶闸管软启动具有以下保护功能。 (1)过载保护功能：软启动器引进了电流控制环节，随时跟踪检测电动机电流的变化状况，通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。 (2)缺相保护功能：软启动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。 (3)过热保护功能：通过软启动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。 (4)其他功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其他种种联锁保护。 软启动设备分高压软启动设备和低压软启动设备两种，且有多种型号可供选择，控制的三相异步电动机功率可从几百瓦到几百千瓦。 二、软启动器的启动方式 软启动器的启动方式有许多种，下面介绍常用的几种。 (1)限流启动 限流启动是在电动机启动过程中，限制其启动电流不超过某一设定值(一般为额定电流的3～4倍)的启动方式，其波形如图6-25(a)所示，主要用于轻载降压启动，其输出电压从零开始迅速增加，直到其输出电流达到预先设定的电流值，然后在保持输出电流不变的前提下逐渐升高电压，直至达到额定电压，电动机启动结束。限流启动方式的优点是启动电流较小，缺点是启动时间较长，此法应用较多，主要用于风机、泵类负载。 二、软启动器的启动方式 (2)电压斜坡启动 在启动过程中，启动器的输出电压由低到高斜坡线性上升，其波形如图6-25(b)所示。将传统的有级降压启动变为无级降压启动。随着输出电压的上升(斜率可调),电动机不断加速。 二、软启动器的启动方式 (3)转矩控制启动 转矩控制启动用于重载启动，它是用电动机的启动转矩由小到大线性上升的规律来控制输出电压，其波形如图6-25(c)所示。它的优点是启动平滑，柔性好，对拖动系统有更好的保护，对电网的冲击小，它的缺点是启动时间较长。 三、软启动器其他功能 软启动器还提供以下保护功能：电动机过载保护、转子堵转保护、电动机欠载保护、三相失衡保护、过电流保护、逆相保护、电动机温度保护。 软启动设备可以使三相异步电动机平滑启动、平滑停转或自由停转。启动电流