交流电机和控制 电机控制 汽车 产品

概述交流电机控制选项

大多数自动控制包括电机控制在某种程度上,特别是在工厂自动化方面。万博官网手机登陆泵、风扇、机器人和传送带等应用都使用电机。无论是通用三相交流电机,这是伟大的简单开/关系统,或专为操作与变频驱动器(vfd)的逆变负荷电机,可以说,电机无处不在,在几乎所有的制造业。检查不同类型的交流电机控制选项可用。

交流电机控制选项

虽然有不同的电机类型为不同的情况,电机尺寸不同,以适应不同的负载。随着马达尺寸的不同,启动马达的情况也不同。小型通用电机通常用主断路器或保险丝连接到主电源电路。接触器使能和禁用电机的电源,而过载保护电机驱动的设备从意外的过流/过热,可以引起堵塞或故障。

交流电动机控制

跨线启动交流电机

顾名思义,当电路通电时,一个跨线电机启动器应用全电压、电流和力矩立即到电机。在工业上,电机启动器是电机跨线启动最常用的方法。一般来说,电动机起动器包括一个接触器,用来打开或关闭向电动机的能量流,以及一个过载继电器,用来保护电动机免受热过载。

接触器是一种三极机电开关,它的触点通过向线圈施加电压而闭合,很像继电器。当线圈通电时,触点闭合,并保持闭合,直到线圈断电。因为电机是感应装置,断开电流(磁化,或电机和扭矩产生,或负载)比应用它更困难。因此,接触器必须额定功率和电流。

过载继电器有三个电流感应元件来保护电机不受过电流的影响,每个相位一个。如果过载电流超过继电器设定的时间足够长,一组触点就会断开以保护电机不受损坏。

可逆起动器通过交换为电动机供电的两个相位来反转三相电动机的轴旋转。可逆式磁力电动机起动器具有作为总成一部分的正向和反向接触器。提供电气和机械联锁装置,以确保在任何给定时间只能接通正向或反向接触器,但不能同时接通。

通常,交流电机启动电路可以通过简单的按钮或远程信号,如可编程逻辑控制器(PLC)来控制。

当应用程序可以以电机的最高速度运行,并且速度和电压下降/尖峰不会造成问题时,使用跨线电机启动。万博官网手机登陆电机起动器通常与较小的电机一起使用,用户不需要软起动器的电气和机械软化效果。

软起动器最大限度地减少电气、机械冲击

使用软起动器有电气和机械方面的优点。当电机跨线启动时,通过所连接的机械负载,会突然感受到从0转到1800或3600转的全速时的冲击,通常会产生6到10倍满载电流。软起动器可以减少电机上的负载,它所使用的电流,以及对下游机械的冲击。电,它使没有区别的公用事业时,启动一个1马力的电机跨线。但下游设备仍有一些机械冲击。然而,启动一个300马力的电机跨越线路将得到电力公司的注意。在一天中错误的时间出现的峰值可能导致需求费用。使用软起动器可以提供不损坏下游机械的好处,电力公司也不会为这些巨大的峰值涌流收取费用。

一个软起动器使用电压来控制电流和转矩。电机转矩与施加电压的平方成正比。起动期间的电流与施加在电动机上的电压直接相关。在大多数软起动器中,使用三对背对背的可控硅整流器(SCR)来启动和停止电机,这与电机的三相相对应。SCR的背靠背方向允许通过每半个周期改变点火角来控制交流电压。电压要么上升到全电压,要么被限制以提供电流限制启动。

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当电机达到运行速度时,将旁路接触器拉入。无论是内部旁路还是外部旁路,可控硅停止点火,这使软启动器更有效。在提供电机停止命令后,可控硅再次从旁路接触器获得停止控制。接触器从不制造或破坏负载,这允许使用较小的接触器和可控硅。

软起动器的效率在99.5%到99.9%之间。通常,SCR对上的压降小于1 V。效率取决于软起动器的尺寸和施加的三相电压。在某些情况下,启动过程完成后,带有集成旁路的软启动会拉入内部旁路接触器。SCR不再启动,所有运行电流通过触点。当以全速和适当负载运行时,软起动器比VFD更有效,但与VFD不同的是,软起动器不能控制电机的速度。

软起动器用于必须尽量减少电机起动时的电气和机械冲击的场合。与较小的马达,这是更多的关于保护下游机器从机械冲击。使用更大的电机,除了保护设备,还能将需求费用降至最低。

软起动器通常与输送机、泵、风机和鼓风机一起使用。与vfd不同,用户不必担心产生谐波。然而,软起动器没有速度控制。

变频调速,节能

vfd是最好的,其中速度控制是一个因素,能源效率是重要的。VFDs通过调整输入频率和电压来控制交流电机的速度和扭矩,三相交流感应,永磁(内部或表面),或同步电机。vfd还提供过载保护,启动/停止控制,和可调的加速/减速。可编程加速和处理器控制的限流可以减少电机启动时的涌流。

在指定VFD时,重要的是理解应用程序并相应地选择驱动器。万博官网手机登陆首先必须考虑负载的运行特性。对于恒定扭矩的应用,如传送带、搅拌机和压缩机,以及可万博官网手机登陆变扭矩的应用,如泵、风扇和鼓风机,都必须仔细注意过载额定值。例如,如果试图驱动一个风扇电机的速度超过其基本速度,则会显著影响所需的功率,因为风扇马力随速度的立方而变化。运行风扇太快会消耗多余的功率,可能超负荷的VFD,而运行一半的速度可以减少75%或更多的马力需求,根据亲和性定律,适用于泵和风扇。

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一个变频将交流线路电压转换为直流电压,滤波,然后将其反相为可用的信号。反向信号的有效值模拟交流电压。VFD的输出频率通常从0hz到交流输入线频率。然而,当需要某些应用时,更高的频率也是可能的。万博官网手机登陆许多交流驱动器历史上使用全波二极管桥或可控硅整流桥在变换器部分转换交流电源到直流电压。然而,现在使用的是带有绝缘栅双极晶体管(igbt)的vfd。滤波器部分,主要是一个电容组,平滑快速切换的直流电压产生的转换器。

可以添加扼流圈或电感以提高功率因数并减少谐波。平滑后的直流电压由IGBT逆变器使用。逆变器部分的快速开关产生适当的RMS模拟交流电压电平,也称为脉宽调制(PWM)波形。旧的IGBT驱动器是6脉冲的。但是,现在有12脉冲和18脉冲VFD。

现代vfd等线DURApulse GS4交流驱动器从AutomationDirect,功能丰富。例如,GS4最大的特点之一就是内置的全功能PLC,用户可以对与驱动相关的逻辑需求进行编程,比如控制多个泵。其他功能包括多个高速通信接口和100ka额定短路电流(SCCR)。

vfd提供与软起动器相同的好处,附加的好处速度控制。当负载在80%到100%之间时,电机的效率最高。超大型电机的效率低于适当尺寸的电机,但VFD有助于将这种效率降低到最小,将超大型的惩罚减少到比超大型驱动和电机的初始成本多一点。驱动器通常是95%到98%的效率。驱动器中的脉冲数越多,效率就越高。例如,一个6脉冲驱动器的效率是96.5%到97.5%。18脉冲驱动的效率是97.5%到98%。

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