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發(fā)布時間:2023年05月15日
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發(fā)布者:源創(chuàng)大白
大功率的電機在啟動的時候往往需要借助軟啟動柜或者變頻柜,其原因如下:
1、起動電流達(dá)到電機全載工作電流的800%以上;
2、巨大的起動電流引起電網(wǎng)電壓下降,影響到其他負(fù)載;
3、電機在全壓啟動時的電流過大,會引起電路中具有過載保護功能的元器件動作;
4、機械系統(tǒng)-齒輪箱、風(fēng)扇皮帶、電機軸、水泵軸壽命縮短,磨損加??;
5、易碎的產(chǎn)品碎裂、破裂、散落,定位產(chǎn)品的位移等。
由于變頻軟起動柜與變頻柜的名稱非常接近,而且變頻柜也具有軟起動功能,不了解者往往認(rèn)為變頻軟起動柜器就是變頻柜,將兩個不同的產(chǎn)品混為一談。在這里,就我所知對這兩個產(chǎn)品進行一個比較,以便需要者有所區(qū)分。
一、工作原理的不同
1、變頻軟起動柜的工作原理
變頻軟起動柜的全稱是分級交-交變頻軟起動柜,也稱為離散變頻軟起動柜。變頻軟起動柜利用三相交流調(diào)壓回路,通過控制三相晶閘管的觸發(fā)順序,使晶閘管導(dǎo)通一個或者多個半波周期,對電網(wǎng)電壓進行斬波,使幾個工頻周波內(nèi)去掉一部分工頻上半波和一部分工頻下半波,實現(xiàn)電機端電源頻率變化的目的。
2、變頻柜的工作原理
變頻柜是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻柜主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機
變頻柜在啟動時:
1、啟動時,電機轉(zhuǎn)速由低往高轉(zhuǎn)
2、變頻柜頻率由低往高變,直至額定頻率,電機轉(zhuǎn)速與變頻柜頻率基本成正比(忽略轉(zhuǎn)差率)。
3、負(fù)載啟動時,如果啟動時間設(shè)置合理,情況差不多。
4、是電機跟隨變頻柜給定的頻率調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。
5、變頻柜給定頻率后,電機有慣性,有一個反應(yīng)過程,最終與變頻器頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速相當(dāng)。變頻器之所以給出由低往高的頻率,就是為了讓電機在轉(zhuǎn)速較低時,不要有太大的轉(zhuǎn)差率,降低啟動電流。
6、最終,電機按照變頻柜給定的頻率運行,轉(zhuǎn)速與頻率基本成正比(有一轉(zhuǎn)差率,與負(fù)載有關(guān),負(fù)載越大,轉(zhuǎn)差率越大,一般小于5%)。
二、主回路結(jié)構(gòu)的不同
1、變頻軟起動柜的主回路結(jié)構(gòu)
變頻軟起動器的主回路是由六只晶閘管兩兩反并聯(lián)組成的三相交流調(diào)壓回路和短接開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成。電機起動時,晶閘管工作;起動完畢后,短接開關(guān)動作,短接晶閘管,晶閘管停止工作。
2、變頻柜的主回路結(jié)構(gòu)
變頻柜主要由整流回路、平波回路、逆變回路以及制動回路構(gòu)成,共計需用12只電力電子器件。當(dāng)前大多使用六只電力二極管用于整流回路,六只IGBT用于流變回路。整流回路將工頻交流電變?yōu)槊}動的直流電,平波回路將脈動的直流電變?yōu)槠秸闹绷麟?,逆變回路將直流電變?yōu)樗桀l率的交流電。
對比兩個主回路可知,變頻軟起動柜由于結(jié)構(gòu)簡單,使用電力電子器件數(shù)量較少,成本低于變頻柜。
三、性能的不同
雖然變頻軟起動柜和變頻柜在起動電機時都有較大的起動轉(zhuǎn)矩,但工作原理的不同,表現(xiàn)的性能也有很多的不同。
變頻軟起動柜的頻率是離散的,定子電壓和電流是不連續(xù)的,轉(zhuǎn)矩也是不連續(xù)的、脈動的,轉(zhuǎn)速也出現(xiàn)脈動的現(xiàn)象,平滑性沒有變頻器好。因此,電機在運行時會有振動和噪聲(低頻),不像變頻軟起動那樣只有調(diào)制脈沖的高頻噪聲。由于變頻軟起動柜只是在起動的時候出現(xiàn)這種狀況,時間極短,所以對電機的影響可以忽略不計。
電力電子器件工作時會產(chǎn)生諧波。變頻軟起動柜的晶閘管是短時工作的,所以產(chǎn)生的諧波量比變頻器少。
變頻軟起動柜雖然也能夠改變電機端電壓的頻率,但其短時工作制的設(shè)計,使其不能長時間變頻工作,更重要的是其頻率是固定的幾種,不能連續(xù)調(diào)節(jié),而且不高于25Hz,電機只能在半速以下運行,所以變頻軟起動器不適合用于電機的調(diào)速。變頻柜是為電機調(diào)速而設(shè)計的,如果只是用于電機起動,使其利用率非常低,是一種很大的成本和資源浪費。
總得來說變頻柜可以在電機啟動的時候做軟起用,而且又可以在電機工作的時候,通過調(diào)節(jié)電機的輸入頻率,進而調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速,可以實現(xiàn)節(jié)能,對電能的高效利用,因為變頻柜的價錢較軟起貴,很多企業(yè)在電機啟動的時候往往選擇用軟起,但變頻柜依它卓越的性能,以及被市場上普遍接受,必將成為將來的主流。
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