基于plc控制的异步电动机软起动器的应用

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1、基于PLC控制的异步电动机软起动器的应用?基于PLC控制的异步电动机软起动器的应用李传伟?(威海职业学院,264210)摘要:介绍软起动器的工作原理、运行方式、运行特点、控制方式等,并详细介绍了PLC在交流电机软启动中的应用关键词:异步电动机;软起动器;电动机起动特性;PLC控制中图分类号:TM571.6+1;TM343.+2?文献标识码:B?文章编号:1004-0420(2008)06-0055-030?引言在交流异步电机的启动控制中,常用全压直接启动和降压启动两种方式,作为传统的启动方式。但在某些有

2、特殊要求的场合,这些传统的启动方式有着不少弊端。近年来,由于变频及软启动技术的发展,解决了电机控制中存在的一些难题,特别是软启动技术在解决大、中容量的电机启动问题中有着卓越的功能,是降压启动的一项新技术。1?传统的启动方式及其缺陷1.1?传统启动方式存在的缺陷a.启动高达5~7倍的启动电流,造成电动机绕组因过热引起高温,加速绝缘老化;b.供电网络电压降过大,当电压?0.85Un时,影响其它设备的正常使用,尤其是欠压保护动作;c.启动时能量损失过大,浪费电能,尤其是当频繁启动时;d.对被带动的设备造成极大

3、的冲击力,缩短设备使用寿命,影响精确度;e.造成机械传动部件的非正常磨损,加速设备老化,缩短寿命;.f接触器等控制设备故障率较高。1.2?传统启动方式的限制条件a.机械设备是否允许电机直接启动,这是先决条件;b.直接启动时,不允许电机的容量大于10%~15%主变压器的容量;c.启动过程中电压降U不大于15%Un。以往解决中、大功率电动机的启动问题往往采用一些传统的启动方式及设备,如:频敏变阻器启动(只适用于绕线式电机)、自藕变压器降压启动、Y/转换方式启动、延边三角形启动方式等。他们的启动方式性能如下表

4、1:表1?启动方式性能比较表启动方式电阻降压自耦变压器降压Y/转换延边三角形1/212启动电压KUnKUn0.58Un0.78Un0.71Un0.66Un启动电流KIqK2Iq0.33Iq0.6Iq0.5Iq0.43Iq启动转矩K2MqK3Mq0.33Mq0.6Mq0.5Mq0.43Mq?注:Un:额定电压;Iq、Mq:电动机全压启动时电流及启动转矩;K:降压系数=Uq/Un,Uq启动电压。这些传统的降压启动方式普遍存在着启动设备复杂,部分启动方式存在启动电流大或启动转矩偏小的缺陷,而且在电机的运行保护

5、方面,存在着功能不完善或不灵敏的情况。而软启动技术作为一种先进的电机控制技术,在这些方面与传统的控制方式相比,有着无可比拟的优点,是控制技术的发展方向。2?软启动技术及其优点软启动是电动机启动的一种新技术,完全取代Y/启动、自藕变压器启动等传统启动器,广泛应用于工业各领域。软启动器是微处理器和大功率晶闸管相结合的新技术,用微处理器控制晶闸管导通角,从而改变晶闸管的输出电压来达到降压启动的功能,软启动器在电动机控制的应用中有以下优点。2.1?提供灵活的启动方式选择及优越的启动特性可提供软启动、带可选突跳启

6、动的软启动、限流启动及双斜坡启动和全压启动等启动方式选择,用户可根据自身要求及系统电网要求来选择相应的启动方式并设置启动参数,以达到最佳的启动效果。2.2?全功能保护系统软启动器不仅能提供过载保护,而且可提供各种!55!应用∀交流!!!基于PLC控制的异步电动机软起动器的应用机床电器2008?6操作故障状态下的保护,诸如输入/输出缺相、电机堵转、晶闸管短路及失压、过压、短路等保护,其中,内置的过载保护功能可省去热继电器,使配电柜内布线更加简单、迅速。此外,不需增加任何传感器或仪表,可读取电机的运行参数,

7、如:电流、电压、功率、千瓦时及运行时间等。除了拥有强大的保护功能之外,软启动还具有故障自诊断功能,大大减少了以往故障查找与检修的时间,节省了人力。2.3?运行可靠,维修方便软启动器大电流运行无触点,采用交流开关无级调压,消除了系统中产生接触不良的影响,且调压范围宽,过载能力强,人性化的菜单界面可极为方便地查阅参数或修改参数,通过附加的通信网络接口达到自动化集中控制。2.4?节能运行随着电机负载率的变化,软启动自适应控制自动调整电机的转速,使电机运行功率因素相应提高,同时降低电机运行时的功率损耗。对经常启

8、动且负载变化频繁的电机,节能效果显著。电机在负载到满载范围内的最高综合节电效果可达损耗的40%左右。2.5?延长设备使用寿命,提高生产率电动机的软启动能有效降低启动机械应力,减少对传动元件的机械冲击,在液流系统中能有效消除喘振或液击问题,提高设备利用率,提高生产效率。软启动器是一种集电机软启动、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,对提高电力系统稳定和改善电能质量具有重要作用,其应用前景十分广阔。传统的减压启动方式都属于有