一种交流电动机启动控制装置.doc

技术交底书 1、名称 一种交流电动机启动控制装置 2、所属技术领域 电气 3、背景技术 交流电动机启动控制装置已渗透所有发电、变电、供电和用电系统领域，是保障发电、变电、供电和用电系统正常运行必不可少的重要组成部分。目前，传统的交流电动机启动方式主要有三种。 a、 直接全压启动方式即直接给电动机两端供以额定电压，让电动机在此额定电压下直接进行启动。这种启动方式过程直接、简单，启动时间比较短，但是由于启动时使用额定电压，导致启动时转矩很大，因而在一些小型的电动机上，应用比较广泛。但对于一些大型的电动机会产生电流过大，太大的启动电流会相应的产生较大的电压降，导致严重的电网电压波动，对电网上的其它用电设备造成不良影响。b、 降压式电动机启动方式就是在电动机启动过程中，在保证一定的启动电压情况，通过人为的施加外力来降低电动机两端的电压，以保证整个启动过程平稳顺利进行的一种启动方式。目前，传统的降压启动方法包括以下三种：自耦变压器降压启动方式、星形／三角形启动方式以及定子绕组串电阻(电抗器)启动方式。以上三种启动方式各有优缺点表现为设备价格较贵，结构比较复杂，另外设备体积大，并且在设计制造过程中采用非连续工作制。所以，在选择此种启动方式时，严禁频繁操作，防止电动机损坏。c、电动机软启动方式就是指启动装置输出的电压是按照一定的规律上升，使被控电动机的电压由0逐渐上升到全电压。转速也相应地由0平滑加速到额定转速的启动过程。这种技术综合利用了电工电子技术和自动化控制技术，是一种将强电和弱电结合起来的新型控制技术。软启动器更适宜于解决启动转矩低于电动机额定转矩45％的拖动系统中存在的启动冲击问题，对于那些需要重载或者满载启动的生产设备来说，若运用这种新型启动方式，不但不能达到减小启动电流，缓解启动冲击的目的，反而会大幅增加使用成本，而且更严重的是，如果操作方法不正确，还极有可能烧毁启动器。在实际启动运转中，当电动机如带负荷启动（如胶带机上有满料、破碎机仓内有料）这是无法避免的。启动时瞬间电流会超出电动机额定电流十余倍，启动时间有时长达2分钟左右。正常启动约1分钟，作为电动机过载保护的热继电器此刻躲不过电机大电流和启动时间。启动会失败。对于这种重载启动的电机，市场上还没有一种结构简单造价低的启动控制装置。 4、发明内容 利用现有供配电系统开关柜，安装该控制装置在电机重载启动时能躲过电机重载带来的过电流和启动时间过长现象，防止电动机跳电，有效降低设备停机时间。 该启动控制装置基本原理是要克服电机重载启动时瞬间产生十余倍电机额定电流，以及长达1分钟左右启动时间。故决定在启动时对热继电器KT进行短时封锁。（通过调节时间继电器来改变重载启动时间参数，现时间继电器设定时间为30秒）。对比装置前后控制线路原理图、主回路图见图1-图2可知：原控制原理是设备手动开启SF按钮(见线路143号)闭合或自动启动KA触点闭合（见线路123号）时，接触器KM线圈得电（见线路161号），此时主回路闭合(见线路L12、L22、L32号)，热继电器KT（见线路L13、L23、L33号）投入使用，运行过程中，如电流过大超过电动机额定电流热继电器，为电动机提供过载保护热继电器， 图1 原有电动机启动控制原理图 图2 现有电动机启动控制原理图 图3 现有电动机启动控制原理展开 6、 本交流电动机启动控制装置主要有SJ时间继电器一个，AC220V,通电延时，延时时间1～99秒，现整定30S；ZJ中间继电器一个AC220V、指示灯HW AC220V一个，上述几部分组成。 根据图2现有电动机启动控制原理图，取KM接触器自带常开触点KM_2(线号141)串接新增时间继电器SJ线圈(线号181)，取时间继电器SJ自带常闭触点SJ_1串接新增中间继电器ZJ线圈(线号183), 取中间继电器ZJ自带常开触点ZJ_4串接新增指示灯HW线圈(线号185)，详见图3。该重载启动控制装置此时参与电机控制回路中，如遇到电机满负荷刚启动时，此时时间继电器SJ图2原理图（线号181）线圈得电，选择通电延时，延时时间为30秒（可调），由于取时间继电器常闭触点控制（线号141），中间继电器ZJ（线号183）线圈得电，对应主回路（图2）ZJ由常开点变为常闭点（见线路号L13、L23、L33）将热继电器KT短接，此时重载启动装置投入，中间继电器ZJ自带辅助触点ZJ_4（线号141）由常开变为常闭，指示灯HW亮，提示目前阶段为重载启动阶段，30秒后时间继电器延时时间到，时间继电器常闭触点变为常开点控制（线号141）, ZJ（线号183）线圈失电，其自带辅助触点ZJ_4（线号141）恢复常开点，HW指示灯熄灭，对应主回路（图2）ZJ_1至ZJ_3由常闭点恢复为常开点（见线路号L13、L23、L33）热继电器KT又投入