文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 交流电机变频软起动时的问题及解决方法

交流电机变频软起动时的问题及解决方法

交流电机变频软起动时的问题及解决方法

丁学文,金大海

(西北纺织工学院,西安 710048)

摘要:主要讨论使用一台变频器重载软起动多台交流异步电动机时所遇到的同步切换问题。借助锁相环(PLL)技术可以使交流电机从变频器切换到工频电源瞬间的电压的频率和相位不变,达到平稳切换的目的。切换过程中电机电流不超过其额定电流的1.5倍。

关键词:变频器;交流电机/同步切换;锁相环

中图分类号:TM301.2 文献标识码:A 文章编号:1000-100X(2001)05-0001-02

The Problem and Countermeasure in Soft Starting of AC Motor with an Inverter

DIN G Xue2wen,J IN Da2hai

(Northwest Institute of Textile Science and Technology,Xi’an710048,China) Abstract:This paper mainly refers to the synchronous switching encountered in soft starting of multi2equipment with an inverter.Equal frequency and phase can be achived at the moment of switching from the inverter to the power line by phase2locked loop technology for smooth switching.Maxim surge current keeps less than150%of the rated current of the AC motor and maintain2time is no longer than20ms.

K eyw ords:inverter;ac motor;synchronous switching;Phase2Locked loop

1 前 言

交流异步电动机直接起动所产生的电流冲击会给供电设备和电动机的寿命带来不利影响,所导致的转矩冲击也会影响到机械设备的寿命和产品质量。如果带重载直接起动,情况将更加严重。故对于容量较大的异步电动机一般都采用某种软起动方案。其中采用较多的是Y2Δ起动或者晶闸管降压起动。这些方案能有效地减少起动电流,改善起动的平稳性。但由于所能提供的起动转矩有限(起动转矩近似与电压的平方成正比),对要求带重载软起动的设备显得无能为力。

一种改进的方案是用Y2Δ空载起动,再用摩擦盘加载,如某纺织厂从德国引进的3台RU04型转杯纺纱机就属于此类。其主传动交流异步电动机(45kW)利用Y2Δ空载起动,速度稳定后再利用电磁离合磨擦盘加载。由于电磁离合磨擦盘使用寿命短,3台设备仅磨擦盘一项年维修费用就达10万元。为解决此设备的起动问题,作者与该厂合作研制出变频软起动同步切换装置。由于变频器起动转矩大,平稳性好,无电流冲击,可以带载软起动,无须使用磨擦盘,解决了原方案存在的问题。

收稿日期:2001-02-05

定稿日期:2001-03-29

作者简介:丁学文(19452),男,河南郑州人,教授,研究

方向为电力电子及交流电机变频调速等。2 需要解决的问题

用变频器可以实现交流异步电动机的带载软起动,起动转矩大,起动平稳,但是一次性投资大。考虑到该转杯纺纱机主传动正常工作时不需要调速,使用变频器仅仅是为了起动,用一台变频器先后起动3台转杯纺纱机是解决这个问题的最佳方案。关键在于起动后如何平稳地、无电流冲击地从变频器切换到工频电源,从而使一台变频器分时起动多台设备成为可能。

在非同步状态下,即变频器的频率和相位与工频电源的频率和相位不一致时,将异步电动机从变频器供电切换到工频电源供电,将可能遇到很大的电流冲击。在电机脱离变频器后,如果等一段时间(1~2s),待电机的反电势降下来后再接到工频电源,则流过电机的电流约为电机额定电流的5倍[1];如果不等待切换,即在电机的反电势比较高时切换,若电机的反电势与工频电源电压的相位差正好为180°,则情况最糟,电流将会达到电动机直接起动时电流的2倍左右,即一般的异步电动机将流过额定电流10倍左右的电流,产生过大的电流冲击[1]。如果在此情况下切换RU04,切换瞬时电流可达1000A左右,引起空气开关跳闸,且大电流高转矩的冲击对电机和设备的寿命、对供电系统的安全和产品质量会产生不利影响。

变频器软起动同步切换装置很好地解决了该3台设备的分时软起动后的平稳切换问题。每台设备

1