羅茨鼓風機的軟啟動技術(shù)

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

隨著工業(yè)化規(guī)模的不斷擴大，大型動力設(shè)備應(yīng)用的急劇增加，羅茨風機啟動這個令人棘手的問題引起了人們的重視。促進了人們對羅茨鼓風機驅(qū)動調(diào)速問題的關(guān)注和研究。
交流電機以其優(yōu)異的性能和維護簡單的特點在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，交流電機通常有三種啟動方式：直接啟動、（恒頻）降壓起動及變頻變壓起動。直接啟動是直接給電機加額定電壓，它的特點是啟動速度快。然而電動機的直接啟動一般有以下幾個限制條件：
（1）生產(chǎn)機械是否允許拖動電動機直接啟動，這是先決條件。
（2）電動機的容量應(yīng)不大于供電變壓器容量的10%一15%。
（3）啟動過程中的電壓降應(yīng)不大于額定電壓的15%。
對于中、大功率的電動機一般不允許直接啟動，而采用一定的啟動設(shè)備，方可完成正常的啟動工作。若電動機直接啟動，雖然啟動速度快，但造成的危害更大，主要表現(xiàn)在：
（1）對電網(wǎng)的沖擊。直接啟動時的啟動電流可達額定電流的4―7倍，造成電網(wǎng)電壓跌落，欠壓保護可能動作，導(dǎo)致設(shè)備跳閘，使電機啟動失敗并影響其他用電設(shè)備的正常運行。
（2）對電機的沖擊。過大的啟動電流會使電機的繞組迅速發(fā)熱，加速其絕緣老化，從而影響電機的電氣壽命。直接啟動產(chǎn)生的過大沖擊轉(zhuǎn)距往往使電動機轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)斷裂，定子端部繞組絕緣磨損，擊穿或轉(zhuǎn)軸扭曲等。
（3）對生產(chǎn)機械的沖擊。突然的沖擊轉(zhuǎn)距往往易損壞與電動機相連的聯(lián)軸節(jié)或傳動齒輪，撕裂傳動皮帶。過大的沖擊力會造成傳動的其他設(shè)備非正常的磨耗和老化，影響設(shè)備精度，縮短其壽命。
所有這些都會給設(shè)備的安全運行帶來威脅，頻繁的啟動更是如此，因而各種減小電動機啟動沖擊的方法應(yīng)運而生。
2 軟啟動器及其工作原理
軟啟動器是一種集電機軟啟動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為SoftStarter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管交流調(diào)壓器。改變晶閘管的觸發(fā)角，就可調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。在整個起動過程中，軟啟動器的輸出是一個平滑的升壓過程（且可具有限流功能），直到晶閘管全導(dǎo)通，電機在額定電壓下工作。軟啟動器主要由串接于電源與被控電動機之間，三對反并聯(lián)晶閘管調(diào)壓電路串接在電機定子的三相電路中，以單片機為控制核心。利用三對晶閘管的電子開關(guān)特性，控制其觸發(fā)脈沖的遲早來改變觸發(fā)角的大小，從而調(diào)節(jié)電動機定子的端電壓，從而實現(xiàn)電動機的調(diào)速。電動機啟動過程中，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸增大，晶閘管的輸出電壓也逐漸增加，電動機從零開始加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，從而實現(xiàn)電動機的無級平滑啟動。
電機軟啟動技術(shù)成功的解決了交流電動機啟動時造成較大的啟動電流，對供電電壓質(zhì)量影響和供電線路電耗增大以及對機械設(shè)備沖擊等問題，現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的電動機軟啟動器是傳統(tǒng)的Y-△啟動、自耦變壓器啟動理想的換代產(chǎn)品。
3 軟啟動的常見啟動方式：?全壓啟動、突跳啟動、限流啟動。
4 軟啟動器的其他參數(shù)
4.1 運行狀態(tài)
（1）跨越運行
晶閘管全導(dǎo)通，電機全壓工作。用于要求實現(xiàn)電機軟啟動、軟停止、節(jié)能、故障保護、報警、預(yù)制低速等功能的較完整的電機控制系統(tǒng)。
（2）旁路運行
1）軟啟動僅在啟動和停車時工作，減輕了SCR熱損耗，延長SCR壽命。
2）一旦軟啟動發(fā)生故障，可由旁路接觸器作為應(yīng)急備用。
3）對具有節(jié)能、故障保護、報警、預(yù)制低速等功能的軟啟動器采用旁路使用后，將不具有以上功能。
4.2 停機模式
（1）自由停車。
（2）軟停車。停車時，按照預(yù)先設(shè)定好的程序逐漸降低電壓。
5 羅茨鼓風機的軟啟動
羅茨鼓風機通常為大慣性負載，啟動時有很長的斜坡上升時間。如果采用直接啟動效果不理想。
5.1 軟啟動羅茨鼓風機的優(yōu)點
（1）軟啟動時間從6～120s可供選擇，完全滿足羅茨鼓風機啟動時間長的要求。
（2）羅茨鼓風機為帶載啟動，啟動時負載呈線性增長，軟啟動的特點是啟動力矩隨著啟動時間而線性增長，這樣，軟啟動器的啟動特性匹配了羅茨鼓風機的啟動要求。
（3）軟啟動器啟動羅茨鼓風機可以降低啟動電流，減少對電網(wǎng)的沖擊。
5.2 啟動軟啟動器前應(yīng)注意的問題
（1）檢查電機的絕緣電阻。這項工作必須在電機接入軟啟動器之前進行，因該啟動回路由可控硅元件組成，當電機和軟啟動器相接后如用高壓兆歐表測電機絕緣電阻將會損壞可控硅。
（2）帶載盤車檢查電機能否正常靈活轉(zhuǎn)動，否則絕對不能啟動。
（3）檢查羅茨鼓風機、電機和軟啟動器的參數(shù)。檢查的參數(shù)包括電壓、電流、功率以及電機的極數(shù)。
5.3 軟啟動帶電調(diào)試應(yīng)注意的問題
（1）啟動信號發(fā)出后電機不能啟動。出現(xiàn)這種情況的原因有多種，如主回路和控制回路沒有通電；控制線路接線錯誤；電機出現(xiàn)內(nèi)部故障等。
（2）啟動信號發(fā)出后，電機緩慢轉(zhuǎn)動后馬上停止且線路保護器動作。這種情況可能是電機堵轉(zhuǎn)，應(yīng)排堵后再次啟動。
（3）啟動信號發(fā)出后，電機開始啟動，但啟動不久就出現(xiàn)保護跳閘。這種故障原因有電機熱保護的參數(shù)調(diào)整太小；電機極數(shù)與設(shè)計不匹配；羅茨風機漏風等。應(yīng)排除故障后再啟動。
（4）不能頻繁啟動軟啟動器，因頻繁啟動的大電流會燒毀可控硅。要求軟啟動次數(shù)為10～20次/h，帶載啟動的時間間隔為3～6min。

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