1.引言
交流异步电动机以其构造简单、极高的运行可靠性、极强的环境适应能力和优异的拖动性能在我国煤矿、石油、化工、钢铁、发电、供水、水泥建材等领域获得了广泛的应用。但是交流异步电动机致命的缺点是起动冲击大,会对系统造成不利的影响。主要影响体现在两个方面:
(1)电气方面的问题:
起动时可达5-7倍的额定电流,造成电动机绕组因电流引起过温,从而加速其绝缘老化,造成供电网电压波动,影响同电网下其他设备的正常运行。
(2)机械方面的问题:
过大的起动转矩产生机械冲击,对被带动的设备造成大的冲击力,缩短使用寿命,影响精确度。如使连轴器损坏、皮带撕裂等。造成机械传动部件的非正常磨损及冲击,加速老化,缩短寿命从而增加维护工作量。
在首钢冷轧厂制氮生产线空压机上就遇到了这样的问题,由于电机功率比较大(10KV/3730KW和10KV/2250KW),首先在起动过程中对电机及压缩机的机械冲击比较大,给系统维护增加了工作量;其次电机在直接起动时电网跌落比较严重,在电网压降达到85%时其他设备就不能正常工作。鉴于以上原因决定使用PowerEasy型晶闸管式软起动装置。
2.晶闸管串联高压软起动的构成及原理
2.1主回路构成
晶闸管串联软起动装置是结合了电力电子技术、光电技术控制技术及微处理技术而设计全数字智能化的起动设备。晶闸管串联软起动主回路接线图如图1所示,主要由高压可控硅串联阀组和旁路接触器组成,其中高压可控硅串联阀组是功率变换执行部件,由多只可控硅串并联组成,并辅以吸收、均压箝位电路,保证其在高压环境中的可靠性。当进线端得电后,通过控制可控硅的导通角以实现对交流三相电源进行斩波,控制输出电压的幅值。并在起动过程完成后将旁路接触器闭合,软起动装置切换到旁路状态,同时关闭晶闸管。
图1 晶闸管串联软起动主回路接线图
2.2控制电路
如图2所示,晶闸管串联高压软起动装置的控制电路一般由主控电路、触发
装置、信号采集电路和人机界面组成。
图2软起动控制框图