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软起动器在离心机上的应用

发表时间：2021/5/10 来源：《建筑科技》2021年3月上作者：尚保旗

[导读] 简要介绍了软起动器在离心机中的应用情况，并将其与传统的自耦减压起动机进行了比较。

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摘要：简要介绍了软起动器在离心机中的应用情况，并将其与传统的自耦减压起动机进行了比较。
关键词：重载；离心机；软起动器
        随着市场的扩大，发动机(主要是气压机)的能力也在增加。发动机启动模式对于减少电网容量对空分设备运行的影响尤为重要。
        一、软起动种类及特点
        电动机端电压(或电压、频率)继续缓慢上升，因此电机转速会持续上升，直到达到额定转速，这称为电动机软起动。软启动可以分为两种类型:有级和无级。前者可以分档调节，而后者可以连续调节。传统软起动分级，如星角换、自耦变压器、电抗软起动等。无级软起动主要包括:电解液限流、开关变压器、磁控软、变频软起动等。
        1.液阻软起动。电解液形成液阻的电阻，其离子导电是导电性质。它的离子导电是导电本质。距离成正比的是它的电阻与两个相对的极板，成反比的是电解液的电导率。电极板之间的距离和导电性易于控制。高热阻。液阻软起动器许多优势在各行各业带来了广泛的应用，主要优点如下：(1)可以无级控制电阻值，电阻热容量大，正是柔性起动所需要的；软启动过程中没有高次谐波(2)最重要的好处之一是成本低，成本效益高。（3）软起动装置液阻可串联到绕线式转子电动机电路，实现软起动。（4）电机的功率范围，可以从起动机的液阻软起动器开始。但是，由于其本身的结构，也有缺点:（1）液阻箱体积大是由于电阻限流，减小体积会增加温升。软起动时，电解液温度通常增加10~30℃，软起动次数较少。(2)软启动液阻需要维护，定期补充液罐内的水。如果电极板长时间浸泡在电解液中，表面会有一定程度的锈蚀，长时间使用后需要进行处理。（3）液阻软启动器不适用于易结冰的场所。液压电阻软起动器在国外应用已久。到目前为止，国外许多液阻软启动产品仍在我国运行，这些产品来自日本、加拿大、意大利等国家。自20世纪60年代到90年代，液阻软启动在空分设备中得到了广泛的应用。3200m3/h~15000m3/h空分设备采用开封空分设备、杭氧空分设备、川空空分设备，电机功率2000~8000kw。承德钢铁厂15000m3h空分设备采用液阻软起动，电机功率达到8000kw，应用效果良好。在其他行业中，液压电阻软起动也得到了广泛的应用。目前，采用液阻式软起动器的电机最高功率已达2万kW，这是许多其它软起动器无法达到的电机功率值。
        2.开关变压器式软启动。开关变压器软启动是通过电力电子装置，由PLC控制开关变压器低压侧，实现对高压侧电气参数的控制，完成电机的软启动。与软启动液阻相比，具有小体积、紧凑结构、无需维护、齐全的功能、丰富的菜单、启动重复性好、保护全面等优点。软启动方式包括电压斜坡式和相控恒流式。开关变压器型软起动的技术特点：（1）轻载软起动时，起动电流在2.5ie以内，输出电压可从零开始连续调节，起动过程中不产生操作过电压。（2）控制精度高，重复性好。该装置能耗小，温升小，可连续启动。软启动产品的缺点是：（1）高压产品价格太高，是液阻软启动的3-5倍。（2）晶闸管引起的高次谐波严重。（3）绕线转子异步电动机不能使用。其中，价格过高是制约其发展的主要因素。该产品在我国起步较晚，但发展迅速，应用前景广阔。
        二、软起动器在离心机上的应用
        在某120万吨/年硫酸钾生产中，在最后的离心干燥过程安装了型号为HR800-NA，功率为75kW双极活塞推料离心机。离心机是一种启动电流大、大力矩、时间长的重型设备。直接启动时，启动电流达到1kA，启动时间接近40 S，对变压器容量要求较大，造成线路压降较大，使其他设备无法运行甚至停机。如果采用传统的自耦降压起动(如65%)，将延长开始时间。因此，采用MC PLUS智能电机控制器，即软启动器。
        1.SMC PLUS智能电机控制器。SMC PLUS智能电机控制器是Allen—Bradley公司的产品，也称为软启动器，额定电压为200~600 v，额定电流为24~1000A。软启动由主工作电路和控制系统组成。主工作电路主要由三个反向并联的晶闸管调压调速电路组成。
        2.软启动器的选择和设置。采用限流启动方式。参见图1。软启动器设置见表1。

图1限流起动

        表1软起动器参数设置
        (1)启动时间:根据离心机启动需要，开关30s、6、9限电流处于OFF、7、8关位置。(2)突跳时间:起动突跳时间转动开关为OFF。(3)限流/软起动:限流模式下，开关n 6应置于ON上。必须选择数字限流旋转开关的位置。将启动电流限制在满载电流的400%，将旋转开关设置为7。(4)节能选择:开关5号放置在OFF。(5)选择辅助触点:使用普通辅助触点，关于OFF置4号开关。(6)失速功能切换:开关OFF放置在3号。
        2.启动效果和优点。安装调试后离心机启动平稳，启动时间小于40s，符合生产工艺要求，启动电流不超过800A，对电力系统影响较小，启动效果良好。软起动装置与传统降压起动装置相比具有以下优点:(1)软起动器基本解决接触器开关电压对瞬时电流峰值影响。这是一种非触摸控制，不存在触摸接触。(2)启动时，电路电压降可能会受到限制，峰值电流也会降低。(3)根据负载情况，可以选择不同的启动和停止模式，单个软起动器可以同时启动多个电机，从而在重量较轻的情况下节省能源。此外，软起动器还提供监控和过载保护、相位不足、转子堵塞和快速故障排除等功能。
        3.改进和使用软起动器操作的注意事项。使用上述启动和移动离心机将使软启动器保持工作状态，这不利于故障修复，并缩短了软启动器的寿命。为便于维护和延长使用寿命，可在软起动装置的下端添加绝缘接触器，在两个绝缘接触器的两端平行连接接触器k(即旁路接触器)，开机后，k在两端连接绝缘接触器如果电机必须停机，可以直接切断k，但旁路接触器的触头容易烧坏，可以考虑再次更换软起动装置实现停车。柔性启动器只在启动时运行，从而减少了柔性启动器长期工作对电网造成的和谐污染。使用软启动机时，应注意使用环境，环境卫生要求高，应进行清洁，消除灰尘和湿度引起的电气故障。在实际应用中，由于环境灰尘和吸湿性强，导致SCR熔断器熔解和软起动装置无法工作，出现了若干故障。操作温度应保持0-50℃，软起动装置内部装置不冷凝。此外，在安装软起动装置时，必须留出足够的上下空间以方便散热。同时，在同一个机箱中安装热继电器时，应在继电器周围安装隔板，以避免在没有有效保护的情况下直接将冷空气吹到继电器上。
        用软起动装置成功启动离心机是启动大功率发动机和移动重载设备的一个好方法，应当以此为指导和借鉴。在选择和使用软起动器时，应严格遵守生产工艺要求和安装条件，以符合成本效益和合理的方式使用这些软起动器，并延长其寿命。
参考文献：
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