【壓縮機網(wǎng)】壓縮機在電路設計中，小功率的電機可以使用直接啟動(dòng)方式，因為啟動(dòng)瞬間電流小，一般不會(huì )對電網(wǎng)造成沖擊。假如是比較大功率的電機，啟動(dòng)瞬間的電流是正常運轉電流的4到7倍，很大的瞬間電流將會(huì )給整個(gè)供配電系統造成沖擊，嚴重情況下可能會(huì )造成配電室高低壓斷路開(kāi)關(guān)跳閘，從而引發(fā)全公司范圍內停電事故，對正常的生產(chǎn)和生活帶來(lái)影響。為此，對于大功率壓縮機如何降低啟動(dòng)電流是壓縮機電路設計中必須重視的一個(gè)問(wèn)題。

 

　　一、大功率壓縮機電機區分點(diǎn)

 

　　一般壓縮機功率在7.5kW以下都允許直接啟動(dòng)，但是對于大型壓縮機，就不允許直接啟動(dòng)。如果額定電流是100A，那么在啟動(dòng)的瞬間電流可以達到好幾百安，這么大的電流對電網(wǎng)的沖擊非常大，會(huì )影響同一電網(wǎng)所帶其他負載的正常工作，這種情況我們經(jīng)?？梢钥吹?。

 

　　電機的負載轉功率計算

 

 

　　二、大功率壓縮機電機軟啟動(dòng)定義

 

　　在考慮這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，我們首先來(lái)了解下什么是交流電機軟起動(dòng)？通過(guò)增加附加裝置，減小對電機本身和電網(wǎng)的應力沖擊，使電動(dòng)機在從零升速至額定轉速的起動(dòng)過(guò)程更加平穩，這個(gè)過(guò)程叫電機軟起動(dòng)。這種附加裝置叫電機軟起動(dòng)器。注意：這里所說(shuō)的電機均指交流電機。

 

　　軟起動(dòng)是相對直接起動(dòng)而言的。從某種角度來(lái)講，如果忽略直接起動(dòng)對電機和負載的影響，只要電網(wǎng)容量足夠大，任何電機都可以直接起動(dòng)。那為什么還要用軟起動(dòng)器？

 

　　1、電網(wǎng)容量不是無(wú)限的

 

　　當電動(dòng)機直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為正常工作的5-7倍，此電流作用在有限容量電網(wǎng)的阻抗上就會(huì )產(chǎn)生壓降，電網(wǎng)電壓降低到一定程度就會(huì )影響電網(wǎng)上其他設備的正常工作。要解決此問(wèn)題，一個(gè)辦法是加大電網(wǎng)容量，但是電網(wǎng)容量的加大需要增加變壓器容量、線(xiàn)路容量，致使費用大大提高。在起動(dòng)結束，電機正常運行時(shí)，電網(wǎng)的容量得不到充分的利用，同時(shí)加大的變壓器空載損耗也大大增加了，這白白浪費了很多電能。所以，當改造項目需要對電網(wǎng)擴容，而原設計電網(wǎng)容量無(wú)法改變時(shí)，或新項目考慮到增加電網(wǎng)容量的成本，就要采用另一個(gè)辦法，即加裝軟起動(dòng)器。

 

　　2、過(guò)大的起動(dòng)電流和軟起動(dòng)轉矩造成的危害

 

　　普通異步電動(dòng)機直接起動(dòng)電流達到額定電流5-7倍，起動(dòng)轉矩能達到額定轉矩的1.25倍以上。它在電網(wǎng)條件（電機啟動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)壓降小于10%）和工藝條件（啟動(dòng)轉矩滿(mǎn)足）允許的情況下，可以直接起動(dòng)。但過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì )給電機和電網(wǎng)造成很大的危害。

 

　　當電機啟動(dòng)電流達到額定電流的6-7倍時(shí)，線(xiàn)圈發(fā)熱量是電機正常運行時(shí)的36-49倍。過(guò)高的溫度、過(guò)快的加熱速度、過(guò)大的溫度梯度和電磁力，會(huì )產(chǎn)生很大的破壞力，縮短定子線(xiàn)圈和轉子銅條（特別是轉子常利用趨膚效應現象，降低啟動(dòng)電流，轉子銅條在啟動(dòng)時(shí)，表面的溫度達到350℃以上）的使用壽命。

 

　　解釋?zhuān)汉沃^趨膚效應？當導體中有交流電或者交變電磁場(chǎng)時(shí)，導體內部的電流分布不均勻，電流集中在導體的“皮膚”部分，也就是說(shuō)電流集中在導體外表的薄層。越靠近導體表面，電流密度越大，導線(xiàn)內部實(shí)際上電流較小。結果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加。這一現象稱(chēng)為趨膚效應，所以從保護電機的角度也應當使用軟起動(dòng)器。

 

　　3、過(guò)大的啟動(dòng)電流對生產(chǎn)和生活造成的影響

 

　　某一大型負載啟動(dòng)的瞬間燈泡會(huì )變暗，我們在家有時(shí)候也會(huì )遇到這種情況，比如開(kāi)電視機的時(shí)候，燈泡有時(shí)候會(huì )突然間暗一下。同樣，負載的啟動(dòng)電流太大，對電機繞組的絕緣也極為不利。所以對于大型壓縮機一般都要實(shí)行軟啟動(dòng)。軟啟動(dòng)器給電動(dòng)機的電壓，從0逐漸到額定電壓，它的啟動(dòng)過(guò)程更為平滑，啟動(dòng)效果更好，對電網(wǎng)沖擊和對繞組的傷害也是最小的，要優(yōu)于自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)。

 

　　三、大功率壓縮機軟啟動(dòng)電路設計原則

 

　　1.軟啟動(dòng)器的帶載能力設計

 

　　軟啟動(dòng)器的帶載能力主要指過(guò)載能力。由于實(shí)際工作制的不同，軟啟動(dòng)器實(shí)際帶載情況也不同。例如，在起動(dòng)過(guò)程中一般將承受2-4倍的額定電流，時(shí)間通常在60S以?xún)?，因此，對于長(cháng)期工作制來(lái)說(shuō)，軟起動(dòng)器在起動(dòng)過(guò)程中實(shí)際屬于短時(shí)過(guò)載工作；而對于重復短時(shí)工作制來(lái)說(shuō)，軟啟動(dòng)器在起動(dòng)過(guò)程中屬于長(cháng)時(shí)過(guò)載工作。由于電力半導體器件（晶閘管）的熱容量很小，因此裝置的過(guò)載能力主要決定于電力導體器件的過(guò)載能力和軟起動(dòng)器的散熱能力。

 

　　軟起動(dòng)器的過(guò)載能力，一般是按以下原則設計：

 

　?。?）持續時(shí)間超過(guò)15min的過(guò)載，一般按連續負載條件設計。

 

　?。?）持續時(shí)間不超過(guò)15min的過(guò)載，根據晶閘管器件的瞬態(tài)熱阻抗曲線(xiàn)核算器件結溫的方法來(lái)計算器件的過(guò)載能力并選擇器件。

 

　　因此，在選擇軟起動(dòng)器時(shí)，應查閱其相關(guān)說(shuō)明，明確其產(chǎn)品所適用的額定工作制和適用的相關(guān)標準，以此來(lái)確定其產(chǎn)品實(shí)際帶載能力。

 

　　注意：一般來(lái)說(shuō)，晶閘管容量越大，散熱器尺寸越大，散熱風(fēng)機越大，則相應軟啟動(dòng)器的帶載能力越強。當然，相應設備的體積、成本越高。對于電力電子設備，同等容量下，決不是體積越小越好，這一點(diǎn)應當引起注意。

 

　　2.對軟啟動(dòng)器應用中一些錯誤的認識

 

　?。?）認為電動(dòng)機是否能起動(dòng)成功和軟起動(dòng)器的性能有關(guān)，較重負載情況下應選好的品牌、甚至國外的品牌；

 

　?。?）當出現電動(dòng)機不能將負載起動(dòng)起來(lái)的情況時(shí)，認為是軟起動(dòng)器的容量不夠，應當增大軟啟動(dòng)器的容量；

 

　?。?）認為某種起動(dòng)方式特別適合“重載”起動(dòng)；

 

　?。?）認為起動(dòng)電流越小，電網(wǎng)降壓越少的軟起動(dòng)器性能越好。

 

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