天津市先導(dǎo)倍爾電氣有限公司

　　RQD-D7型磁控軟起動(dòng)器是一種創(chuàng)新的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更靈活、成本更低。磁控軟起動(dòng)裝置直到2002年5月才有的高壓產(chǎn)品問(wèn)世，是我公司生產(chǎn)的。查新檢索表明，國(guó)外不生產(chǎn)這類(lèi)產(chǎn)品。它是從電抗器起動(dòng)衍生出來(lái)的。用電抗器串在電動(dòng)機(jī)定子實(shí)現(xiàn)降壓是兩者的共同點(diǎn)。磁控軟起動(dòng)不同于電抗器軟起動(dòng)的主要點(diǎn)是用限流作用可控的飽和電抗器的取代固定電抗器。飽和電抗器在起動(dòng)完成后被旁路。 在磁控軟起動(dòng)裝置里，SCR通過(guò)飽和電抗器的功率和電壓放大作用，控制電動(dòng)機(jī)的電流。不像在晶閘管軟起動(dòng)裝置里，在這里耐高壓和流通大電流都是飽和電抗器的事情。

2 RQD-D7型磁控軟起動(dòng)裝置
2.1原理：

　　將飽和電抗器的工作繞組串連在電動(dòng)機(jī)定子回路，通過(guò)定子電流反饋調(diào)整電抗器控制繞組的直流電流的大小從而改變飽和電抗器的飽和程度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動(dòng)。其調(diào)節(jié)特性和用晶閘管組成的軟起動(dòng)裝置相同。

2.2裝置組成：

　　飽和電抗器：由鐵芯和繞組組成，繞組分為交流繞組（工作繞組）和直流繞組（控制繞組）?？刂撇糠郑褐骰芈酚扇嗳貥蚴秸麟娐方M成，調(diào)節(jié)器由西門(mén)子的可編程控制器S7-224及先導(dǎo)公司生產(chǎn)的脈沖放大板組成。具有全數(shù)字的特點(diǎn)，用西門(mén)子的TD400文本顯示器組成人機(jī)界面，用來(lái)顯示和設(shè)定參數(shù)，查看所發(fā)生的事件記錄及起動(dòng)波形，具有中文界面。     

                  
2.3 起動(dòng)特性:

　　初始電壓（初始電流）：決定電動(dòng)機(jī)的初始起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比），根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求設(shè)定，一般設(shè)定范圍：30-70%額定電壓。電流限制：決定電動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間的最大電流，根據(jù)電網(wǎng)壓降來(lái)決定，調(diào)整范圍為150-450%額定電流。起動(dòng)時(shí)間：由電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量決定，一般30-40秒。

2.4 設(shè)計(jì)所需要的數(shù)據(jù):

　　電機(jī)參數(shù)：電機(jī)功率 (KW) 、電機(jī)額定電壓 (V)、電機(jī)額定電流  (A)、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)矩/Me、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/Me、堵轉(zhuǎn)電流/Ie、電動(dòng)機(jī)慣量GD2 ；電網(wǎng)參數(shù)：電網(wǎng)短路容量最小值 (MVA)  或電網(wǎng)短路電流最小值 (KA)，電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍 (%)；負(fù)載參數(shù)：負(fù)載性質(zhì)（風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、水泵等）、負(fù)載慣量GD2 、折算到電機(jī)軸靜摩擦轉(zhuǎn)矩、變速箱增（減）速比K。

2.5 適用范圍： 

　　籠型異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)負(fù)載類(lèi)型：泵（例如供水、污水處理等），風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)，球磨機(jī)，軋機(jī)，皮帶機(jī)等等。

3飽和電抗器原理
飽和電抗器是具有附加直流激磁作用的帶鐵心交流電路，或者稱(chēng)為具有直流激磁的扼流圈或電抗器。借助于磁飽和現(xiàn)象，利用直流激磁作用改變鐵心磁狀態(tài)工作點(diǎn)及磁特性，從而改變交流繞組的電抗，這種元件稱(chēng)為磁控飽和電抗器，簡(jiǎn)稱(chēng)飽和電抗器.

　　當(dāng)直流激磁電流為零時(shí)，相當(dāng)于變壓器空載狀態(tài)。當(dāng)直流激磁電流一定時(shí)，則鐵心中磁感應(yīng)既有直流分量，又有交流分量。由于交流與直流激磁的迭加作用，鐵心工作于磁特性的飽和段，因此交流磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，鐵心的等值導(dǎo)磁率下降。
SR部分：飽和電抗器SR的交流繞組在直流勵(lì)磁為零時(shí)，因?yàn)楣桎撈拇呕垂桎撈呕€）而具有很強(qiáng)的限流作用。直流勵(lì)磁電流給曲線以一定的偏置，使曲線更多地進(jìn)入飽和區(qū)，弱化交流繞組的限流作用。
PLC部分：PLC部分包括西門(mén)子公司的S7-224模塊、功放板和晶閘管整流橋。磁控軟起動(dòng)裝置比較電動(dòng)機(jī)設(shè)定電流與檢測(cè)電流的偏差，通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器R1給出勵(lì)磁電流設(shè)定值，后者與來(lái)自霍爾元件的實(shí)際勵(lì)磁電流相比較，由勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器R2按負(fù)反饋原理控制三相全控橋整流電路SCR的觸發(fā)角，實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)控制。以上R1、R2的調(diào)節(jié)和SCR的觸發(fā)均由PLC完成。在裝置里，PLC還兼管綜合保護(hù)、通訊等。

4電氣原理圖

5技術(shù)特點(diǎn)
5.1 本裝置通過(guò)對(duì)電機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)恒流起動(dòng)，減小電機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響，起動(dòng)電流可在1.5le~4.5le任意選擇（視負(fù)載不同），起動(dòng)時(shí)可確保電網(wǎng)壓降最小，無(wú)二次浪涌電流沖擊。
5.2 對(duì)電機(jī)和起動(dòng)器的熱過(guò)載保護(hù)，對(duì)傳動(dòng)機(jī)械的機(jī)械保護(hù)，消除轉(zhuǎn)矩浪涌并降低沖擊電流。
5.3 采用的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，使整個(gè)起動(dòng)過(guò)程可預(yù)測(cè)、可控制、可調(diào)整。
5.4 可以通過(guò)調(diào)整設(shè)定參數(shù)優(yōu)化起動(dòng)曲線。電機(jī)起動(dòng)倍數(shù)連續(xù)可調(diào)，只要根據(jù)需要改變參數(shù)設(shè)定值即可。運(yùn)行參數(shù)存儲(chǔ)于EEPROM中。
5.5 本裝置采用西門(mén)子公司PLC和先進(jìn)的多功能傳感器模塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、設(shè)定靈活，具有全數(shù)字化的特點(diǎn)。
5.6 采用標(biāo)準(zhǔn)人機(jī)接口，具有2行顯示運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，通過(guò)8個(gè)功能按鍵和5個(gè)設(shè)置按鍵實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、顯示、系統(tǒng)控制及中文在線提示等功能。
5.7 具有自檢功能，可智能檢測(cè)器件的故障，如電源電壓、缺相、相序等故障，并自動(dòng)閉鎖。
5.8 具有事件記錄功能及錄波功能，保存最近發(fā)生的50個(gè)事件，可通過(guò)文本顯示器顯示每個(gè)事件發(fā)生的年月日時(shí)分秒；保存起動(dòng)的波形，可以通過(guò)文本顯示器顯示起動(dòng)數(shù)據(jù)或通過(guò)電腦顯示起動(dòng)波形。
5.9 文本顯示器具有中文菜單：操作界面符合中國(guó)人習(xí)慣，具有中文菜單，每種操作都有中文提示說(shuō)明，使得沒(méi)有說(shuō)明書(shū)也可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，處理故障，縮短檢修時(shí)間。
5.10 裝置結(jié)構(gòu)靈活，當(dāng)用戶受到安裝條件的制約時(shí)，可將飽和電抗器與控制部分分開(kāi)放置。
重復(fù)使用性好，起動(dòng)性能不受環(huán)境溫度影響。
5.11 免維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)；可實(shí)現(xiàn)軟停止。

6技術(shù)數(shù)據(jù)

7引用標(biāo)準(zhǔn)

GB/T3906-1991  《3-35KV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備》
GB/T3797-1989  《電控設(shè)備，第2部分：裝有電子器件的電控設(shè)備》
GB191-2000    《包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志》
GB4208-1993    《外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》
GB/T14549-1993 《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》
Q/12QT3950-2002《RQD-D7型磁控軟起動(dòng)裝置產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)》 

8產(chǎn)品型號(hào)

9接線型式

　　按交流電機(jī)起動(dòng)接線型式分為：N11：裝置接于電機(jī)的電源側(cè)；N12：裝置接于電機(jī)的電源側(cè)，不包括短接開(kāi)關(guān)；N01：裝置接于電機(jī)的中性點(diǎn)；N02：裝置接于電機(jī)的中性點(diǎn)，增加起動(dòng)測(cè)量電壓互感器；N03：裝置接于電機(jī)的中性點(diǎn)，不包括短接開(kāi)關(guān)；

10選型及訂貨數(shù)據(jù) 

11鑒定報(bào)告

　　高壓磁控式軟起動(dòng)裝置是我公司在2001年開(kāi)發(fā)研制的產(chǎn)品，并于2002年5月在河南濟(jì)源鋼廠2000KW高爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用成功，經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門(mén)查證當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)無(wú)同類(lèi)產(chǎn)品，于當(dāng)年7月通過(guò)了由中國(guó)科學(xué)院院士等專(zhuān)家參加的天津市科委的鑒定。RQD-D7型磁控軟起動(dòng)器整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)和交貨過(guò)程根據(jù)GB/T 19001-2000標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

12應(yīng)用案例

應(yīng)用1：磁控軟起動(dòng)在濟(jì)源鋼廠制氧廠空壓機(jī)的應(yīng)用，軟起動(dòng)電流選為1850A（電動(dòng)機(jī)額定電流值的3.3倍），軟起動(dòng)完成時(shí)間為32秒。

應(yīng)用2：磁控軟起動(dòng)在錦石化的應(yīng)用， 2#水泵負(fù)載電機(jī)啟動(dòng)曲線，P=3150KW，U=6KV，I=354A，N=2985rpm，3.5倍電流，啟動(dòng)32秒。投運(yùn)時(shí)間，2003年8月18日。