晶闸管软启动是个骗局？ 点击：52807 | 回复：1401
发表于：2006-08-04 15:19:00
楼主
晶闸管移相式交流调压电路，通过调节控制角的大小，改变正弦交流电的波形，从而改变交流电的有效值或半周期的电压平均值，例如学生用的可调亮度的台灯，由于台灯的亮度只于电压的有效值有关，所以亮度的调节过程是平滑的，即“软”的。
而异步电动机的旋转磁场的大小和转速只与交流电的波形有关，只有正弦交流电产生的磁场是圆旋转磁场，其电磁转矩是恒定的；
而通过晶闸关控制输出的占空比可控的非正弦波形的交流电，产生的磁场大小间歇性振动（其频率为100HZ），转动角速度也是脉动式前进，其产生的电磁转矩也是脉动式，相当于一个每秒做功100次的内燃机活塞对曲轴做功。用它启动电动机的过程是一个高无功损耗、低功率因素、低转矩的高过热启动过程，高次谐波在绕组上产生过电压，损坏电机绝缘，重载就不能启动。
用晶闸管移相交流调压，成本很低，不足一般经典启动设备的二分之一，却冠以“软启动”的高科技的名词，高价格暴利出售，克拉玛依油田进了一批，没用几天，就烧了好多电机，现已淘汰出局。
次帖有关我的发言已丢失，原帖可到下边网址浏览：
http://bbs.cechina.cn/showtopic.aspx?id=54590
bbs.cechina.cn/showtopic.aspx
发表于：2006-08-13 19:17:00
85楼
西门子3RW44系列
SIRIUS 3RW44能通过前端面上的按键和液晶显示屏快速的进行调试，显示屏有多种背景灯可供选择，具有多行的文字图形显示功能，菜单可选择不同的语言，通过输入键和菜单提示，只需简单的参数设置就便能得到最优的软起动和软停止模式。在操作过程中，如果给起动器供电，前端仪表板上可以连续的显示测量值和工作值，以及故障和报警提示。利用导线可以连接软起动器岛外部显示器和操作模板，便能在控制柜门上直接读取软起动器工作中的各种信息。
SIRIUS 3RW44集成的旁路电路能大大减少软起动器运行过程中的功能损耗，并可保证开关设备的工作温度不会提高。SIRIUS 3RW44 具有内部设备过载保护功能，可防止晶闸管热过载，例如由于频繁的通电操作引起的热过载。同时无需连接电机过载继电器，节省了成本。SIRIUS 3RW44还具有可选脱扣等级和热过载保护功能，例外还可以选用SITOR半导体熔断器，在短路情况下对晶闸管实行保护。
SIRIUS 3RW44的限流功能能避免电机起动过程中的电流尖峰。能连接一个PROFIBUS-DP模块，利用其通讯能力、可编程控制输入和继电器输出能简单快速的集成到上位控制系统中。低速爬行功能适用于定位和调试工作，电机能以较小的转矩和较低的速度双向运行。为实现快速停车还提供了组合式直流制动功能。
产品优点：
l 根据不同的负载类型，可实现脉冲起动、转矩控制起动、电压斜坡起动、可调的转矩和电流限定起动或者是它们的组合起动。
l 集成的旁路接触回路可以减小功率损耗
l 可以设置不同的起动参数组，包括起动转矩、起动电压、斜坡上升和下降的时间，这样的参数组最多可以设置三组。
l 起动自检
l 内三角接线可以节省空间和设备成本
l 多种停止方式：惯性停止，转矩控制泵停止和组合直流制动
l 软起动器内置的自保护功能
l 电机热过载保护
l 图形显示功能
l 能与PC直接通讯，更加精确的设置各种参数进行控制和监测
l 简单的安装调试
l 直接显示工作状态和错误信号
l 通过PROFIBUS-DP模块可连接到PROFIBUS总线
l 可以连接外部的显示和操作模块
l 能够适用于温度60度的场合
使用场合：
泵，风机和鼓风机，压缩机，冷却系统，工业冷冻系统，水泵，泵送系统和电梯，液压系统，机床
发表于：2006-08-14 09:39:00
100楼
最后一篇,
晶闸管软启动器将逐步取代传统的自耦式补偿器
( 文章来源：周德贤 应用行业：电气机械 阅读次数：88 )【字体：大 中 小】
摘要：软启动器作为节能控制器于上世纪90年代初开始在国内大量推广，经过多年实践证明晶闸管软启动器优于传统的自耦式补偿器，随着国产化的推进传统的自耦式补偿器将被逐步淘汰。
关键词：晶闸管软启动器；节能控制器；自耦式补偿器；智能化软启动器中
1引言
1977年美国航空航天局(NASA)FrankNole工程师获得了一项节电器专利，初期称为“功率因数控制器”，此后又有许多公司和个人开发了十几种节电器。1982年FrankNole又作了二点改进，一是省掉取样电阻而改为监视晶闸管两端电压，二是采取了反馈控制技术，使空载时电动机电压进一步减小，节电率大大提高，正式定名为“节电器”（POWERSAVER）。我国也开发了节电器，但实际使用效果不佳，未能广泛推广使用。1983年后，上海市相继引进了一系列的节电器产品，在对引进的节电器消化吸收的基础上，上海，西安等地研制出了新型节电器，其性能达到并超过引进的同类产品，为进一步推广节电器创造了条件，国内市场上从上世纪90年代开始把软启动器作为电机节能的首选产品。
2作为节能应用的软启动器
节电器通过双向晶闸管或反并联晶闸管相位控制实现降压，其主电路原理如图1所示。
晶闸管软启动器实测数据见表1（参阅30kW电机实测数据）。从表1可见
1）节电器对某些特定的负载具有较好的节电效
益，因此，它应在相应范围内推广使用，切莫不分对象
2）对于不变负载（不管是满载还是负载率30％～40％情况），连续长期运行，则不宜采用节电器，而应该选用高效电动机。
3）对于变负载情况，如果最低负载率≥30％以上，采用晶闸管软启动器意义也不大。
3软启动器与自耦式补偿器技术经济对比
传统的自耦补偿器自上世纪50年代初开始应用以来，一直在电机起动装置领域占居主要地位。自上世纪80年代开始，国外固态起动装置在我国工业领域逐步推广使用，已对传统的补偿器形成较大冲击。表2对二种装置进行了技术与经济对比，并给出了正确应用范围供读者参考。
4软启动器的技术特点与应用范围
1）短期重复工作的机械
长期空载(轻载<40％)运行，短时重载。例如：起重机、皮带输送机、金属材料压延机、车床、冲床、刨床、剪床等。
2）频繁起动的工作机械
有些机械经常处于开停状态，如果允许轻载启动，则可以使用软起动技术。以下列举一些软起动器的特性。 a)线性软起动
这种起动方式是最普遍使用的。首先，电机上升至初始转矩值，该值可在5％～90％的额定转矩之间调节。然后，电机电压在加速斜坡上升时间逐渐上升，加速斜坡上升时间可在2～30s之间调整。如图2所示。b）带可选择突跳起动的软起动
这种起动方式提供了突跳起动和升压。它可提供500％满载电流的电流脉冲，可调时间范围为0.4～2s。使电机因负载需要助推才能起动时额外加一个附加转矩。如图3所示。
c）泵控制
该功能在离心泵的起动及停止期间，通过平滑地加速及减速电机来减小泵系统中出现的喘振。由微计算机分析电机变量并发出控制命令，以减小系统中出现喘振可能性的方式来控制电机。起动时间可在2～30s之间调整，停止时间可在2～120s之间调整。如图4所示。
d）智能电机制动
控制系统可实现在需要电机比自由停车更快速停车的场合，即快速制动。它是以微计算机为基础的制动系统，该系统给标准的鼠笼感应电动机提供三相制动电流。制动在没有附加的接触器或电源设备的情况下完成，而且无需计时器、传感器或测速计，便实行自动零速停车。制动电流的强弱可在满载电流的150％～400％之间调整。补偿器无法完成此功能。如图5所示。
e）低速制动
该功能主要用于电动机需正向低速定位和需要制
表2三种降压起动性能对比降压起动方式自耦变压器星三角转换晶闸管软起动器
起动电压K·Ue(0.3～1.0)Ue
起动电流K·Ied(0.3～1.0)Ied
起动力矩K2·Mgd(0.3～1.0)Mgd
各种起动方式的特征及优缺点轻载起动时起动冲击电流小，起动力矩较大，但不允许频繁起动，切换时产生二次冲击起动电流小，起动力矩小，仅适合20kW以下小容量起动电流可以从（20～400）％任意规定，对起动力矩可限制，保护机械安全，轻载可以节能
自耦式补偿器的价格及其铜、硅钢用量及相应软启动器价格控制电动机功率/kW自耦式启动器ABB软启动器价格/元
价格/元消耗铜/kg消耗硅钢/kg
15～223900.0014353450.00
20～374050.0017485830.00
455500.0034866190.00
556400.0036946410.00
756700.00401008700.00
908700.004210510970.00
11010500.004411010950.00
13212700.005614412970.00
16014000.007016014620.00
180～20016000.007518016010.00
220～25020000.008320023660.00
280～31521000.009021040670.00
动控制停车的场合。慢速调制速度为额定速度的7％（低）或额定速度的15％（高）。低速加速电流（2s内）可在50％～400％之间调整。制动电流可在150％～400％之间调整。不能采用突跳启动。低速电流限量可在满载电流的50％～450％之间调整。如图6所示。
f）泵专门起动控制
消除喘振现象的控制方法如图7所示，电动机的转速－转矩曲线已经修改成泵系统相关特性。这种特性可提供尽可能接近恒定的加速转矩。同时不需要转速表、流量或压力传感器、或其它类型的外部反馈到控制器，而是利用基于微处理器的电动机反馈来完成的。由于没有突然的转矩变化、因此电动机平滑地加速，泵系统的喘振或冲击达到最小。 5晶闸管软启动器应用情况
根据上海某公司提供的销售情况，2001年该公司销售晶闸管软启动器2000余台。说明晶闸管软启动器的市场前景看好，传统的自耦式补偿器将逐步被软启动器取代。
在我国晶闸管软启动器从上世纪90年代中期开始逐渐被应用于取代传统的自耦式补偿器，其最大的优点是软起动性能好，可以根据被启动设备的需要进行限流启动，即可以在电机额定启动电流0.5～4倍以内任意调整。其次是体积小，不需消耗大量铜，硅钢片材料。
表3列出自耦式补偿器价格及铜，硅钢片用量。同时列出ABB软启动器同等功率产品的参考价格。
6结语1）从初投资对比来看，功率在250kW以下，选用晶闸管软启动器相间功率增大倍，但价格与自耦式补偿器相仿。功率从280kW开始采用晶闸管软启动器较贵，但可以节约大量硅钢及铜材，并满足一定工艺要求，还可防止二次冲击。
2）凡工艺上有特殊需要的设备，如图3～图6传统的补偿器启动无法满足要求，必须采用智能晶闸管软启动器。
3）长期高速，短时低速，且电机负载率在35％以下时，采用晶闸管软启动器有较好节能效果。
作者简介
周德贤（1936－），男，高级工程师。上海电机工程学会电气传动专委会主任委员，上海电力电子学会常务理事，上海电器集团公司理事。合编《风机水泵交流调速节能技术》、《风机水泵调速节能设计手册》等，发表论文26篇
晶闸管软启动器将逐步取代传统的自耦式补偿器
( 文章来源：周德贤 应用行业：电气机械 阅读次数：88 )【字体：大 中 小】
摘要：软启动器作为节能控制器于上世纪90年代初开始在国内大量推广，经过多年实践证明晶闸管软启动器优于传统的自耦式补偿器，随着国产化的推进传统的自耦式补偿器将被逐步淘汰。
关键词：晶闸管软启动器；节能控制器；自耦式补偿器；智能化软启动器中
1引言
1977年美国航空航天局(NASA)FrankNole工程师获得了一项节电器专利，初期称为“功率因数控制器”，此后又有许多公司和个人开发了十几种节电器。1982年FrankNole又作了二点改进，一是省掉取样电阻而改为监视晶闸管两端电压，二是采取了反馈控制技术，使空载时电动机电压进一步减小，节电率大大提高，正式定名为“节电器”（POWERSAVER）。我国也开发了节电器，但实际使用效果不佳，未能广泛推广使用。1983年后，上海市相继引进了一系列的节电器产品，在对引进的节电器消化吸收的基础上，上海，西安等地研制出了新型节电器，其性能达到并超过引进的同类产品，为进一步推广节电器创造了条件，国内市场上从上世纪90年代开始把软启动器作为电机节能的首选产品。
2作为节能应用的软启动器
节电器通过双向晶闸管或反并联晶闸管相位控制实现降压，其主电路原理如图1所示。
晶闸管软启动器实测数据见表1（参阅30kW电机实测数据）。从表1可见
1）节电器对某些特定的负载具有较好的节电效
益，因此，它应在相应范围内推广使用，切莫不分对象
2）对于不变负载（不管是满载还是负载率30％～40％情况），连续长期运行，则不宜采用节电器，而应该选用高效电动机。
3）对于变负载情况，如果最低负载率≥30％以上，采用晶闸管软启动器意义也不大。
3软启动器与自耦式补偿器技术经济对比
传统的自耦补偿器自上世纪50年代初开始应用以来，一直在电机起动装置领域占居主要地位。自上世纪80年代开始，国外固态起动装置在我国工业领域逐步推广使用，已对传统的补偿器形成较大冲击。表2对二种装置进行了技术与经济对比，并给出了正确应用范围供读者参考。
4软启动器的技术特点与应用范围
1）短期重复工作的机械
长期空载(轻载<40％)运行，短时重载。例如：起重机、皮带输送机、金属材料压延机、车床、冲床、刨床、剪床等。
2）频繁起动的工作机械
有些机械经常处于开停状态，如果允许轻载启动，则可以使用软起动技术。以下列举一些软起动器的特性。 a)线性软起动
这种起动方式是最普遍使用的。首先，电机上升至初始转矩值，该值可在5％～90％的额定转矩之间调节。然后，电机电压在加速斜坡上升时间逐渐上升，加速斜坡上升时间可在2～30s之间调整。如图2所示。b）带可选择突跳起动的软起动
这种起动方式提供了突跳起动和升压。它可提供500％满载电流的电流脉冲，可调时间范围为0.4～2s。使电机因负载需要助推才能起动时额外加一个附加转矩。如图3所示。
c）泵控制
该功能在离心泵的起动及停止期间，通过平滑地加速及减速电机来减小泵系统中出现的喘振。由微计算机分析电机变量并发出控制命令，以减小系统中出现喘振可能性的方式来控制电机。起动时间可在2～30s之间调整，停止时间可在2～120s之间调整。如图4所示。
d）智能电机制动
控制系统可实现在需要电机比自由停车更快速停车的场合，即快速制动。它是以微计算机为基础的制动系统，该系统给标准的鼠笼感应电动机提供三相制动电流。制动在没有附加的接触器或电源设备的情况下完成，而且无需计时器、传感器或测速计，便实行自动零速停车。制动电流的强弱可在满载电流的150％～400％之间调整。补偿器无法完成此功能。如图5所示。
e）低速制动
该功能主要用于电动机需正向低速定位和需要制
表2三种降压起动性能对比降压起动方式自耦变压器星三角转换晶闸管软起动器
起动电压K·Ue(0.3～1.0)Ue
起动电流K·Ied(0.3～1.0)Ied
起动力矩K2·Mgd(0.3～1.0)Mgd
各种起动方式的特征及优缺点轻载起动时起动冲击电流小，起动力矩较大，但不允许频繁起动，切换时产生二次冲击起动电流小，起动力矩小，仅适合20kW以下小容量起动电流可以从（20～400）％任意规定，对起动力矩可限制，保护机械安全，轻载可以节能
自耦式补偿器的价格及其铜、硅钢用量及相应软启动器价格控制电动机功率/kW自耦式启动器ABB软启动器价格/元
价格/元消耗铜/kg消耗硅钢/kg
15～223900.0014353450.00
20～374050.0017485830.00
455500.0034866190.00
556400.0036946410.00
756700.00401008700.00
908700.004210510970.00
11010500.004411010950.00
13212700.005614412970.00
16014000.007016014620.00
180～20016000.007518016010.00
220～25020000.008320023660.00
280～31521000.009021040670.00
动控制停车的场合。慢速调制速度为额定速度的7％（低）或额定速度的15％（高）。低速加速电流（2s内）可在50％～400％之间调整。制动电流可在150％～400％之间调整。不能采用突跳启动。低速电流限量可在满载电流的50％～450％之间调整。如图6所示。
f）泵专门起动控制
消除喘振现象的控制方法如图7所示，电动机的转速－转矩曲线已经修改成泵系统相关特性。这种特性可提供尽可能接近恒定的加速转矩。同时不需要转速表、流量或压力传感器、或其它类型的外部反馈到控制器，而是利用基于微处理器的电动机反馈来完成的。由于没有突然的转矩变化、因此电动机平滑地加速，泵系统的喘振或冲击达到最小。 5晶闸管软启动器应用情况
根据上海某公司提供的销售情况，2001年该公司销售晶闸管软启动器2000余台。说明晶闸管软启动器的市场前景看好，传统的自耦式补偿器将逐步被软启动器取代。
在我国晶闸管软启动器从上世纪90年代中期开始逐渐被应用于取代传统的自耦式补偿器，其最大的优点是软起动性能好，可以根据被启动设备的需要进行限流启动，即可以在电机额定启动电流0.5～4倍以内任意调整。其次是体积小，不需消耗大量铜，硅钢片材料。
表3列出自耦式补偿器价格及铜，硅钢片用量。同时列出ABB软启动器同等功率产品的参考价格。
6结语1）从初投资对比来看，功率在250kW以下，选用晶闸管软启动器相间功率增大倍，但价格与自耦式补偿器相仿。功率从280kW开始采用晶闸管软启动器较贵，但可以节约大量硅钢及铜材，并满足一定工艺要求，还可防止二次冲击。
2）凡工艺上有特殊需要的设备，如图3～图6传统的补偿器启动无法满足要求，必须采用智能晶闸管软启动器。
3）长期高速，短时低速，且电机负载率在35％以下时，采用晶闸管软启动器有较好节能效果。
作者简介
周德贤（1936－），男，高级工程师。上海电机工程学会电气传动专委会主任委员，上海电力电子学会常务理事，上海电器集团公司理事。合编《风机水泵交流调速节能技术》、《风机水泵调速节能设计手册》等，发表论文26篇
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