有了變頻器,為什么還要使用軟啟動器?
在工業(yè)工業(yè)生產(chǎn)過程中電機(jī)占據(jù)十分重要的位置,電機(jī)不同啟動方式不僅影響它的性能還有其使用壽命。對于變頻器的使用,可以使電機(jī)及其拖動系統(tǒng)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),節(jié)約大量電能。
但是題目說的,有了變頻器還要用軟啟動器,這得看具體應(yīng)用情況。例如在系統(tǒng)中用變頻器來替代軟啟動器依次啟動數(shù)臺大功率電機(jī),顯然變頻器啟動性能比軟啟動器啟動差,而且變頻器依次啟動數(shù)臺大功率電機(jī),使得變頻器軟啟動存在非常嚴(yán)重的危害。一是對變頻器本身的危害、二是對電機(jī)的危害。三是變頻器依次啟動數(shù)臺大功率電機(jī),直接硬切換不可行,要采用同步切換。但用同步切換要用鎖相環(huán)技術(shù),于是要增加相位鑒別器和幅值鑒別器,于此看來這里所花的成本不亞于軟啟動器的價錢了,而且復(fù)雜故障率還高,還不宜于大范圍內(nèi)調(diào)壓控制。因此不如用變頻器加軟啟動器組合的軟啟動控制系統(tǒng),即經(jīng)濟(jì)又節(jié)能還安全可靠。
軟啟動器啟動軟啟動器主要是串聯(lián)在電源與被控制的電機(jī)之間,而且微電腦可以控制其內(nèi)部晶閘管,從而實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓作用,而后輸入電壓按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直到給電機(jī)全部電壓為止,這就是所謂的軟啟動。因此可以看出軟啟動器就是一個調(diào)壓器,保護(hù)電機(jī)不受過流損壞不足之處;電源電壓頻率無法調(diào)節(jié)、無法實(shí)現(xiàn)零壓啟動、無法達(dá)到零沖擊啟動目的。還有就是軟啟動器在啟動過程不能調(diào)速,在啟動任務(wù)完成也是退出保護(hù)系統(tǒng),不能全程保護(hù)電機(jī)的安全。
變頻器啟動從名稱可以看出其主要功能是改變頻率,把電壓與頻率不變的交流電變?yōu)殡妷侯l率可變的交流電。變頻器的優(yōu)點(diǎn);降低電機(jī)啟動時沖擊力、有效地控制電機(jī)啟動速度、延長啟動時間且放緩電流。因此變頻器不僅提高電機(jī)工作效率,還在節(jié)能環(huán)保方面做出巨大貢獻(xiàn)。變頻器的缺點(diǎn);雖然變頻器可以啟動大頻率電機(jī)來減少直接啟動帶來超負(fù)荷卸載等問題,但是這樣的啟動方式有些不足;一是成本遠(yuǎn)高于軟啟動器、二是其基本使用PWM控制方式,運(yùn)行時容易產(chǎn)生諧波電流、三是其跳動頻繁,只要遇到過載就會發(fā)生跳動。
有了汽車,還是要騎摩托車電動車或者自行車;有了空調(diào),還是要吹風(fēng)扇,偶爾還要找把蒲扇自己動手扇兩下;家里有錢賣肉了,很多人還要吃野菜和地瓜葉。此類例子多不勝數(shù),一款產(chǎn)品,未必能滿足所有的應(yīng)用需求。變頻器雖然功能強(qiáng)大,但是軟啟動器也有它的長處,甚至很多場合,目前還使用傳統(tǒng)的星三角啟動呢
物以致用變頻器的設(shè)計的主要目的是用來調(diào)節(jié)交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速,也就是所謂的調(diào)速使用,讓電機(jī)工作在不同的速度段,滿足設(shè)備的工作要求,工廠購買變頻器,主要就是為了這個。
因?yàn)樽冾l器要調(diào)速,這個過程需要調(diào)頻又要調(diào)壓,所以需要使用昂貴的IGBT等功率器件來實(shí)現(xiàn),而且斬波逆變輸出的控制比較復(fù)雜,對元件的要求非常高,還要涉及到復(fù)雜的計算算法等。這些因素決定了變頻器的價格肯定會比其他產(chǎn)品要貴很多。
變頻器除了調(diào)速功能外,當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)所謂的軟啟動功能,講白就就是讓電機(jī)能夠按照一定的曲線來逐步提升轉(zhuǎn)速,這個時間段是可以人為設(shè)定的,過程重點(diǎn)是降壓啟動,因?yàn)殡姍C(jī)啟動時候電流會比正常電流大很多,如果一下子施加非常高的電壓上去,電流太大了,不僅會沖擊電網(wǎng),影響到變壓器,而且還可能對電機(jī)軸承等部件帶來不良影響,所以啟動時候讓電壓低一點(diǎn),能夠慢慢上去,就可以避免這些問題。
而軟啟動器,甚至是接觸器實(shí)現(xiàn)的星三角啟動,只設(shè)計了降壓啟動的功能,它們并沒有所謂的調(diào)速功能,所以結(jié)構(gòu)簡單,對元件的要求也不高,軟啟動器就是一個可控硅調(diào)壓器,沒有調(diào)頻功能,但是有時候簡單也是一種力量。
很多設(shè)備只是需要電機(jī)啟動電流小點(diǎn),而啟動完成了以后,就切換到工頻了,這種場合使用了變頻器就造成浪費(fèi),完全沒有必要,使用廉價的軟啟動器,即使壞了,也容易維修,整體維護(hù)成本也低下,除了土豪,誰會不在乎“錢”呢。比如160KW的軟啟動器,大概就是3000元左右,而同樣160KW的變頻器,價格要1.3萬左右,是4倍的價格,當(dāng)然小功率的變頻器和軟啟動器價格就相差不大,這也是為什么很少會見到小功率的軟啟動器的根本原因。
有些場合不宜使用變頻器變頻器并不是輸出真正的正弦波,而是通過PWM斬波逆變輸出的一系列方波,對電網(wǎng)和設(shè)備干擾比較大。而使用可控硅調(diào)壓的軟啟動器,啟動時候并不會帶來干擾,運(yùn)行過程中電機(jī)工作在工頻,也不會產(chǎn)生任何不良影響。如果電機(jī)僅僅是為了啟動一下而已,而現(xiàn)場又有非常多貴重嬌貴的儀器儀表,使用了變頻器可能會影響到這些儀表的運(yùn)行,所謂花錢又不討好。
變頻器一般不宜在輸出端接觸器之類的器件來切換,主要是變頻器控制太復(fù)雜了,電機(jī)切換的時候,可能會造成電機(jī)空轉(zhuǎn)時候相位和變頻器輸出的相位有很大差異,切換時候產(chǎn)生比較大沖擊,對變頻器的IGBT壽命會有影響。
而軟啟動器本身設(shè)計就是要考慮到切換的,會重視到這些細(xì)節(jié),使用一些鎖相環(huán)技術(shù)來跟蹤等,就是沒有這些功能,因?yàn)榭煽毓璞阋丝煽?,可以使用耐壓高點(diǎn)的可控硅來彌補(bǔ),而IGBT太貴了,變頻器一般又不會考慮切換到工頻的應(yīng)用,因此這些場所軟啟動器比變頻器可能更理想。
它們的區(qū)別;1、軟啟動器主要用固態(tài)繼電器的過零觸發(fā)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速,而變頻器主要利用變頻調(diào)速。2、軟啟動器主要是降壓啟動,影響力矩,有一定的沖擊電流,而變頻器主要是改變頻率啟動,可帶載啟動。3、變頻器可調(diào)速且具備節(jié)能。而軟啟動器不行。4、變頻器成本遠(yuǎn)高于軟啟動器,假如不是調(diào)速的話用軟啟動器經(jīng)濟(jì)劃算。5、大功率電機(jī)用軟啟動器優(yōu)于變頻器,由于軟啟動器在電機(jī)啟動時可緩解電流過載問題,還可降低對電網(wǎng)的沖擊。而變頻器主要是改變電源輸出頻率來調(diào)整電機(jī)啟動時轉(zhuǎn)速,主要適用于變速電氣設(shè)備。
根據(jù)題目說的,并不是電機(jī)都用變頻器就是好事,而且成本也是很重要的因素,這也得看實(shí)際情況。對于單臺交流電機(jī)的啟動其性能固然優(yōu)于軟啟動器,但是依次啟動多臺電機(jī)就存在較為嚴(yán)重的危害,像對電機(jī)及自身的損害等。