1 소개 소프트 스타터는 크기가 작고 토크를 조절하고, 시동이 원활하고, 충격이 적고, 소프트 다운 기능이 있다는 등의 장점이 점점 더 많이 적용되고 있으며, 기존의 자동 감압, 별-각도 전환 강압 시작 추세를 대체하는 경향이 있습니다. 소프트 스타터는 최근 몇 년 동안 새로 개발된 시동 장치이기 때문에 해당 설계 및 사용 경험 등이 부족하기 때문에 케이지 비동기 모터는 가장 널리 사용되는 전기 장비입니다. 모터가 직접 시동될 때의 충격 전류가 매우 크기 때문에, 특히 대용량 모터의 직접 시동은 전력망 및 기타 부하에 간섭을 일으키거나 전력망의 안전한 작동을 위태롭게 할 수 있으므로, 작업 조건에 따라 여러 가지 감압 시동 방식을 채택하고 있다. 초기 방식은 직렬 리액턴스 또는 저항, 직렬 자동 변압기, 성세기 삼각 변환 등이었다. 1970 년대부터 엔지니어링에서 사이리스터 AC 전압 조절 기술을 이용하여 만든 소프트 스타터를 보급하기 시작했다. 이 소프트 스타터는 세트 모터 소프트 스타트, 소프트 주차, 경부하 에너지 절약 및 다양한 보호 기능을 결합한 새로운 모터 제어 장치로, 외국에서는 soft starter 라고 합니다. 소프트 스타터의 구성은 주로 전원 공급 장치와 제어 모터 사이에 연결된 세 개의 반대 병렬 사이리스터와 전자 제어 회로입니다. 소프트 스타터의 작동 원리는 제어 회로가 서로 다른 방법을 사용하여 3 개의 반대 병렬 사이리스터의 전도 각도를 제어하여 모터 입력 전압이 0 에서 사전 설정된 함수 관계로 점차 상승하여 시동이 끝날 때까지 모터 전체 전압을 부여하여 소프트 부팅을 가능하게 하는 것입니다. 소프트 스타트 과정에서 모터 시동 토크가 점차 증가하고 회전 속도도 점차 증가합니다. 앞서 언급한 바와 같이 역률 제어 기술을 결합하고 아날로그 제어 회로 대신 마이크로프로세서를 사용하여 초기 소프트 스타터를 지능형 소프트 스타터로 발전시켰습니다. 본 강의는 현재 소프트 스타트 기술의 원리, 공업 각 분야의 응용 성과 및 문제에 대해 주로 논의하고 있습니다. 2 소프트 스타트 기술 개요 2.1 소프트 스타트 기술 적용에 필요한 모터 시동은 일반적으로 자동 감압, 별-각도 전환 감압 시작 방식을 사용합니다. 그 중 가장 일반적으로 사용되는 것은 별-각도 전환 압력 강하 시작 방식입니다. 이 방식에서 모터의 토크는 모터 고정자에 추가된 전압의 제곱에 비례합니다. 압력 강하 시동은 모터가 시동 중 모터 고정자 권선에 추가되는 전압을 낮추는 것을 의미합니다. 시작 전압 U =0.5Ue 를 가정할 경우 이때 전압 U 를 모터 정격 전압 Ue 로 늘리면 모터의 토크가 갑자기 1/4 에서 Mm 으로 점프합니다. 이러한 시동 과정은 점프하고 부드럽지 않기 때문에 하드 부팅이라고도 합니다. 일반적인 압력 강하 시동 제어 기술은 신뢰성이 떨어지고 불안정합니다. 각 시동 중지는 전력망과 기계 장비에 미치는 영향으로 일련의 기술적 문제가 발생합니다. 예를 들어, 이 제어 방법에서는 펌프 모터가 시동 시 출구 밸브를 꼭 닫아야 하고, 부하가 낮을 때만 시동할 수 있습니다. 그렇지 않으면 스위치 트립이 발생하여 모터의 정상적인 시동에 영향을 줄 수 있습니다. 전반적으로, 전통적인 시동 방식에는 다음과 같은 몇 가지 문제가 있다. (1) 전기망에 미치는 영향이 크며, 전기망의 전력 품질에 영향을 미치고, 변압기 여유에 대한 요구가 크다. (2) 기계 및 장비에 큰 영향을 미치며 장비 수명을 줄입니다. (3) Y? 시동이 시작되는 전환 시간은 일반적으로 경험에 따라 설정되므로 생산 공정에 대한 안정적인 시동이 필요한 경우는 채택해서는 안 된다. 소프트 스타트는 전압 조절 장치를 사용하여 지정된 시동 시간 내에 정격 전압에 도달할 때까지 시동 전압을 자동으로 연속적으로 부드럽게 올리는 것입니다. 이 시점에서 토크가 최대 Mm 인 경우 시작 프로세스가 끝날 때까지 모터의 토크가 부드럽게 증가합니다. 소프트 스타트는 모터를 자유롭게 가동하고, 공회전을 줄이고, 에너지 절약 작용을 하며, 소프트 스타터는 다음과 같은 장점을 가지고 있다. 1 충격력을 줄이고, 설비의 수명을 연장한다. ② 다른 부하에 따라 다른 시작 방식을 선택하여 가속/감속 특성을 높입니다. ③ 보호 기능이 포괄적이다. ④ 신뢰성 향상 ⑤ 매개 변수를 수정하여 다른 부하 객체와 일치합니다. ⑥ 지능형, PLC 및 기타 상호 통신 할 수 있습니다. 2.2 소프트 스타트 기술 분류 모터의 소프트 스타트 기술은 마그네트론 소프트 스타트, SCR 소프트 스타트, 유압 저항 소프트 스타트 등 여러 가지 방법으로 SCR 소프트 스타트로 가장 널리 사용되고 있습니다.
시작 유형은 다음과 같습니다. (1) 무제한 소프트 스타트, 시동 시 시동 전류가 시동이 완료될 때까지 일정한 기울기로 상승합니다. 시동 전류에 제한이 없습니다. 이 시동 방식은 시동 전류에 제한이 없기 때문에 전기망에 큰 충격을 주고, 일반적으로 사용하지 않고, 중장비 시동 상황에 적응한다. (2) 램프 정전류 소프트 스타트. 이 시동 방법은 모터 시동의 초기 단계에서 시동 전류가 점차 증가하여 전류가 미리 설정된 값에 도달하면 시동이 완료될 때까지 일정하게 유지되는 것이다. 시동 중에 전류가 상승하는 속도는 모터 부하에 따라 설정을 조정할 수 있다는 것입니다. 전류 상승률이 크면 시동 토크가 크고 시동 시간이 짧습니다. 이 시작 방법은 특히 팬, 펌프 부하 시작에 가장 많이 적용됩니다. (3) 펄스 충격 시작. 시동은 매우 짧은 시간 동안 사이리스터를 전체 전도에 가깝게 한 다음 작은 도통각으로 되돌아가 정상적인 정전류 소프트 부팅을 수행합니다. 시동 시 정적 마찰 모멘트가 큰 경우에 적합합니다. (4) 단계 시작. 단계 부팅 방식은 부팅 시 부팅 전류를 가장 짧은 시간으로 설정값에 빠르게 도달하는 것으로, 시동 전류의 설정을 조정하여 빠른 시동 효과를 얻을 수 있다. (존 F. 케네디, 시동, 시동, 시동, 시동, 시동, 시동, 시동) 2.3 SCR 소프트 스타트 기술의 원리 소프트 스타터는 전력 전자 기술, 자동 제어 기술 및 단일 칩 마이크로 컴퓨터 기술을 결합하여 3 상 비동기 모터용으로 설계된 모든 디지털 지능형 시동 장치입니다. 기본 원리는 전력 소자 즉, 사이리스터 제어를 통해 모터의 시작 및 중지 제어를 실현하고, 전압 기울기의 작동 원리를 사용하여 모터에 출력되는 전압을 조정 가능한 초기 값에서 전원 공급 장치 전체 압력으로 올리는 것입니다. 따라서 모터 전원 공급 장치에 대한 용량 요구 사항을 줄이고 전력망에 미치는 영향과 기계 전동에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다. 소프트 스타터는 3 상 역방향 병렬 사이리스터를 전압 조절기로 사용하여 전원과 모터 고정자 사이에 연결합니다. 이 회로는 3 상 완전 제어 브리지 정류기 회로와 유사하며, 내부 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 통해 트리거 펄스의 트리거 시간을 조정하여 트리거 각의 크기를 변경함으로써 고정자 권선에 추가되는 끝 전압을 조정합니다. 비동기 모터 시동 성능에는 시동 전류 배수와 시동 토크 배수라는 두 가지 주요 지표가 있습니다. 소프트 스타터는 시동 시 모터에 추가된 전원 전압을 변경하여 시동 전류와 시동 토크를 줄입니다. 모터의 기존 시동 방식에는 자동 감압감, Y/△ 감압이 있습니다. * * * 제어 회로가 간단하고 시동 토크가 조절이 불가능하며 2 차 충격 전류가 있으며 하중에 대한 충격 토크가 있습니다. 소프트 스타트는 표준 모터 하드 시동 전류의 50 으로 고효율 모터 하드 시동 전류의 20 입니다. 소프트 스타트의 전류 제한 특성은 서지 전류를 효과적으로 제한하고 불필요한 충격 모멘트 및 배전 네트워크에 대한 전류 충격을 방지하며 회선 나이프 및 접촉기의 잘못된 트리거 동작을 효과적으로 줄입니다. 자주 시동이 멈춘 모터의 경우 모터의 온도 상승을 효과적으로 제어하고 모터의 수명을 연장할 수 있다. 현재 널리 사용되고 있는 엔지니어링에서 흔히 볼 수 있는 소프트 스타터는 사이리스터 (SCR) 소프트 부팅입니다. SCR 소프트 스타트 원리: 3 상 전원과 모터 사이에 3 상 사이리스터를 연결하고, SCR 위상 시프트 제어 원리를 사용하여 트리거 각도를 변경하고, 시동 시 모터 끝 전압이 SCR 의 전도 각도에 따라 0 에서 점차 상승하면 출력 전압을 조정할 수 있으며, 모터 속도는 시작 토크의 요구 사항을 충족시킬 때까지 점차 증가합니다. 소프트 기동기의 출력은 SCR 이 완전히 통하고 모터가 정격 전압에서 작동할 때까지 원활한 부스트 프로세스 (전류 제한 기능 포함 가능) 입니다. 이 시점에서 바이 패스 접촉기가 켜지고 (모터가 작동 중에 그리드에 고조파 오염을 일으키지 않도록 하고, SCR 수명을 연장함) 모터가 안정적인 작동 상태로 들어갑니다. 주차할 때 먼저 바이패스 접촉기를 차단한 다음 소프트 스타터 내 SCR 도통각이 크게 줄어 3 상 전력전압이 점차 줄어들고 모터 속도가 크게 0 으로 줄고 주차 과정이 완료됩니다. SCR 소프트 스타터는 모터의 원래 작동 특성을 변경하지 않고 전류 전압 벡터 감지 동적 모니터링 기술을 사용하여 설계되었습니다. Pll 기술과 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 사용하여 전압 제어 발진기가 3 상 동기 신호를 잠그는 논리적 관계에 따라 설계된 사이리스터 트리거 시스템으로, 출력 펄스의 위상 이동을 제어하고, 전류 감지를 통해 출력 전압을 일정 선형으로 전체 압력에 추가하여 시동 전류를 제한하여 모터의 소프트 시동이 가능합니다.
3 소프트 스타터의 성능 특성 소프트 스타트는 소프트 (부품) 으로 강한 (전기) 제어 방식으로 소프트웨어 제어 방식으로 시동 모터를 부드럽게 합니다. 제어 결과는 모터 시동 특성을? 하드? 부드럽게? 부드러운? 매끄러움, 그래서? 소프트 스타트? 。 소프트 스타트는 두 가지 유형으로 나뉩니다. 하나는 주파수 변환 상수 토크 제한 흐름으로 시작하는 것입니다. 다른 하나는 사이리스터 전압 조절 시작, 스마트 소프트 스타트라고도 합니다. 3.1 소프트 스타트의 두 가지 유형의 비교 ① 기술 성능. 변속 속도 조절로 시동을 걸면 시동 시 양호한 정적, 동적 성능을 갖추고 있어 저속 상황에서도 모터 토크를 자유롭게 조절할 수 있고, 일정한 토크로 모터를 시작할 수 있으며, 시동 전류는 정격 전류 이하로 제한할 수 있습니다. 스마트 소프트 스타트를 사용하면 시동 시 토크가 전압비의 2 차 감소로 인해 시동 토크가 작습니다. 소프트 스타터는 전류 피드백을 가지고 있으며, 정전류 부팅을 사용할 수도 있습니다. 즉, 모터가 동기화 속도에 가까워질 때까지 시동 전류가 일정하게 유지됩니다. 기술적인 성능 측면에서 볼 때, 변속속도 조절은 시동 토크가 큰 하중에 적합합니다. 일반적으로 왕복동 공기 압축기, 원심 분리기, 하중이 있는 컨베이어, 크러셔, 나선형 또는 회전식 공기 압축기, 원심팬, 원심 펌프, 무부하 시동 컨베이어 및 다양한 무부하 시동 장비와 같은 경우보다 더 큰 경우입니다. ② 경제. 주파수 변이기를 이용한 속도 조절은 스마트 소프트 스타트보다 투자비용이 두 배, 심지어 세 배나 높다. 위의 기술적 성능과 경제성을 종합하여 공광기업이 실제로 보급할 수 있는 시동 방식을 후자로 꼽는다. 3.2 스마트 소프트 스타터 스마트 소프트 스타트는 주로 전원과 제어 모터 사이에 연결된 세 쌍의 반병렬 사이리스터로 구성된 전압 조절 회로로 구성되며, 마이크로프로세서를 제어 코어로 사용하며, 전체 시작 프로세스는 디지털 프로그램 소프트웨어 제어 하에 자동으로 수행됩니다. 지능형 소프트 스타터는 세 쌍의 사이리스터의 전자 스위치 특성을 사용하여 이니시에이터의 마이크로프로세서를 통해 트리거 펄스의 조만간을 제어하여 트리거 지연 각도의 크기를 변경하고 사이리스터 트리거 지연 각도의 크기는 사이리스터의 전도 시간을 변경하여 결국 고정자 권선에 추가된 3 상 전압의 크기를 변경할 수 있습니다. 비동기 모터 고정자 전압 조절의 특징은 모터 토크가 고정자 전압의 2 차 제곱에 비례하고 모터의 전류와 고정자 전압에 비례하기 때문에 모터의 시동 토크와 초기 전류 제한은 고정자 전압 제어를 통해 실현될 수 있다는 것입니다. 모터 고정자 전압은 사이리스터의 전도 각도를 통해 제어되므로 초기 위상 각이 다르면 서로 다른 부하 시작 특성을 충족하기 위해 서로 다른 끝 전압을 얻을 수 있습니다. 모터 시동 과정에서 사이리스터의 전도 각도가 점차 증가하고 사이리스터의 출력 전압도 점차 증가하고, 모터는 0 부터 시작하여 사이리스터가 완전히 켜지고 시동이 완료되어 모터의 무단 매끄러운 시동이 가능하게 됩니다. 모터의 시동 토크 및 시동 전류의 최대값은 부하 상황에 따라 설정할 수 있습니다. 3.3 스마트 소프트 스타터의 기술적 특징 및 기능 3.3.1 스마트 소프트 스타터의 기본 기능 1 마이크로프로세서 전체 디지털 자동 제어 모니터링. 시동 시 시동 전류가 일정한 기울기로 부드럽게 상승하여 전기망에 충격이 없는 전류는 큰 전압 착륙을 초래하지 않고 전기망 전압의 안정을 보장한다. 시동 토크, 전류, 전압, 시간은 부하에 따라 설정할 수 있으며, 최적의 전류 충격과 최적의 토크 제어 특성을 얻을 수 있으며, 모터 토크가 하중에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있습니다. 또한 작동 토크에 대한 다양한 작업 객체의 요구 사항을 충족하고 구동 매커니즘을 보호합니다. ② 모터 시동은 전력망의 전압 변동에 영향을 받지 않는다. 사이리스터의 위상 변이 회로에서 전류 피드백이 도입되어 시동 중에 모터가 정전류를 유지하고 부드럽게 시동할 수 있습니다. 동시에 시동 전류가 설정값으로 설정되기 때문에 그리드 전압이 오르락내리락하면 제어 회로를 통해 사이리스터 전도 각도를 자동으로 늘리거나 줄여 원래 설정을 유지함으로써 시동 전류를 일정하게 보호할 수 있습니다. 일부 소프트 스타터는 이중 전원 공급 장치 격리를 사용하여 제어 부분이 다양한 강력한 전기 간섭을 받지 않도록 합니다. ③ 작동 대상에 따라 모터는 다양한 시동 정지 방법을 선택할 수 있고, 시동 방법이 다르면 시동 토크도 다르다. 일반 모터 소프트 스타트의 초기 토크 범위 내에서 선택할 수 있습니다. 초기 토크에서 시작 토크의 평평한 시작, 모터의 고정자 전압은 램프 가속 시간 내에 무급 증가, 가속화된 램프 시간은 사용자가 설정할 수 있습니다. 모터는 자유롭게 주차와 소프트 주차를 할 수 있고, 소프트 주차 시간은 조절할 수 있다.
소프트 주차 특성은 전기 접촉의 수명을 크게 연장시킵니다. ④ 간단한 구조, 가벼운 무게, 소음 없음, 작은 공간. 무접촉 제어로서 소프트 스타터의 수명은 기존 접촉기보다 훨씬 길어졌으며, 제대로 사용하면 수십 년 동안 수리가 필요 없고 설치, 조작, 사용이 간편합니다. 소프트 스타터의 부드럽고 점진적인 시동 과정은 장비의 진동과 소음을 줄이고, 모터와 구동 기계의 수명을 연장하며, 근로자의 노동 환경을 개선할 수 있다. ⑤ 과전류, 과부하, 전원 차단 등 다양한 보호를 선택하여 장비와 모터의 안전을 보장할 수 있다. 소프트 스타트는 전류 제한, 과부하, 단절, 회전자 차단 등과 같은 장비의 모니터링 및 보호에 대한 신속한 문제 해결 정보를 제공합니다. 전체 값 보호는 사용자가 지정할 수 있으며 보호 성능은 신뢰할 수 있습니다. 일부 소프트 스타터에는 자동 순서 인식, 순서 보호 기능도 있습니다. 6 통신 기능을 갖춘 표준 RS-232C 인터페이스가 제공됩니다. 지능형 소프트 스타터는 표준 인터페이스를 통해 데이터를 전송하고, 네트워킹을 통합하고, 분산 제어, 중앙 집중식 관리를 가능하게 하며, 전체 디지털 설정 및 외부 제어 기능을 통해 사용자를 크게 용이하게 하며, 높은 가격 대비 성능을 제공합니다. 지능형 소프트 스타터 인간-기계 인터페이스는 작업 시 작동 전압, 작동 전류, 최대 전류, 오류 시 오류 범주 표시, 편리한 외부 제어 인터페이스, 디지털 지연 시작 제어, 소프트 정지 제어 입력, 시동 지연 릴레이 출력 및 오류 릴레이 출력 등의 다양한 기능을 제공합니다. 3.3.2 지능형 소프트 스타터의 시동 특성 1 전류 제한: 시동 전류 제한, 시동 압력 강하 감소, 임의 조정, 키보드 설정 ② 전압 제어 유형: 허용 전압 강하 백분율 값을 설정하고, 압력 강하를 자동으로 측정하고, 압력 강하를 측정하여 시동 전류를 적응적으로 제어하고, 데이터 마이크로프로세서 자동 메모리를 디버그하며, 런타임은 지능형 프로그램에 의해 자동으로 모니터링됩니다. ③ 토크 제어형: 시작 및 중지 중 모터 작동 특성 제어, 모터 및 이니시에이터에 대한 과부하 보호, 전동 기계 보호, 서지 토크 제거 및 충격 전류 감소, 지정된 간격 내에서 가속 토크 제어 및 적용 요구 사항에 따라 모터 토크 조정 4 토크 컨트롤 점프 유형: 토크 컨트롤 시작 시간이 길면 토크 점프를 통해 정적 토크를 극복하고 시작 주기를 가속화합니다. 3.3.3 지능형 소프트 스타터의 주차 특성 1 자유 가동 중지: 자유 전원 중단, 외부 고장 가동 중지, 자체 재설정 프로그램 가능. ② 소프트 셧다운: 소프트 셧다운 (0 ~ 200s 는 무료 셧다운) 자체 설정. 모터 주차의 전통적인 방식은 자유 가동 중지, 즉 순간적인 정전을 통해 이뤄지지만 벨트 수송기, 리프트 등 많은 설비들이 갑자기 가동을 중단해서는 안 되며, 소프트 주차 기능이 이 요구를 충족시킬 수 있다. 사이리스터는 소프트 셧다운 신호를 받은 후, 도통각이 점차 줄어들어 일정 시간이 지나서야 전관으로 전환된다. 즉, 모터 끝 전압이 점차 0 으로 줄어든다. 주차 시간은 실제 필요에 따라 설정할 수 있습니다. ③ 브레이크 셧다운: 0 ~ 60s 자체 설정, 강제 셧다운.