安科瑞顾玉聪浅谈智能电动机保护控制器的功能与应用：浅谈智能电动机保护控制器的功能与应

_本文原题：浅谈智能电动机保护控制器的功能与应用
摘要：介绍了应用电子技术研制出的电动机起动和保护用的控制电器，其中有软起动器、电子式热继电器和控制与保护开关电器。分析了这些新型电器的原理和主要用途，并对各自的特点、技术性能和功能进行了比较研究。
关键词：软起动器；电子式热继电器；控制与保护
0引言
三相异步电动机结构简单、使用维护方便、运行可靠、制造成本低，因而广泛应用于工农业生产和其他国民经济部门，作为驱动各种机械的动力。随着生产自动化、制造技术和工艺日新月异的发展，原有的电动机起动和保护的控制电器已难以满足要求，为了适应发展，需要研制和生产出一些应用电子技术的新型产品，进而提高电动机的起动和保护水平。
1软起动器
三相异步电动机直接全压起动时电流很大(4～7倍) ，传统的方法采用如Y一△转换、自耦变压器及定子回路串电抗等降压起动方法来减小起动电流，起动设备的起动参数一般无法调整，使其负载的适应性较差。电机软起动的方式具备无冲击电流、起动参数可调、软起动、软停止、智能制动，以及过载、峰值过流、欠电流、过电压、欠电压、断相、短路、同步和相序保护、轻载节能等优点而逐渐被广泛应用。各起动方式对电网的影响示意图如图1所示。

文章图片
图1不同起动方式对电网的影响
1.1软起动器原理
软起动器是采用微处理器和晶闸管变流技术全数字控制的，实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的各种参数，如限流值、起动时间等。使电机输人电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，再赋予电机全电压。一般采用晶闸管调压起动方式，起动时具有良好的静、动态性能，即使在低速情况下也能随意调节电动机转矩，能以恒转矩起动电动机，起动电流可以限制在额定电流以下。智能软起动时由于转矩是按电压比的二次方减小，因此起动转矩很小。软起动器有电流反馈，也可采用恒流起动，即在起动过程中保持起动电流不变，直到电动机接近同步转速。
某三相电机函数关系曲线如图2所示。

文章图片
图2三相电机函数关系曲线
从图2中可看到，在电机起动过程中，电机的功率因数角0变化非常大：电机由静止状态开始，随着电机转速的上升， 0角逐渐减小，当电机转速上升到额定转速时， 0角达到小值，如图2中1段曲线所示；当电机处于轻载运行状态下时，其转速可以进一步提升，此时，功率因数角0又随转速n的上升而变大，如图中第2段曲线所示。
根据晶闸管调压电路的工作原理，额外的不可忽视的影响晶闸管输出电压的因素是电机的续流作用，而电机续流角的变化规律决定于其功率因数角，且该续流角便于实际测量。考虑晶闸管调压型软起动控制器的一相电路，其工作电压示意图如图3所示。

文章图片
图3工作电压示意图
其中α为检测过零后设定的触发角， θ为功率因数角， φ为实际导通角。
所以：φ=π-α+θ ，晶闸管的输出电压有效值为

文章图片
在电机软起动过程中，电机的端口电压是逐渐提高的，其电压大小取决于晶闸管的实际导通角φ ，而φ又取决于α和θ的大小，而由图2知在起动过程中0又随着电机的转速不断变化。
1.2起动方式研究
软起动一般有下面几种起动方式：

安科瑞顾玉聪 浅谈智能电动机保护控制器的功能与应用

安科瑞顾玉聪浅谈智能电动机保护控制器的功能与应用