一、 概述
ZGQ系列軟起動(dòng)裝置是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)起動(dòng)、保護(hù)裝置，用來控制和保護(hù)高壓交流電機(jī)。軟起動(dòng)裝置是高壓交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的設(shè)備，它的主要構(gòu)成是接于電源與被控電機(jī)間的三相反并聯(lián)晶閘管組件及其電子控制裝置。高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置是由多個(gè)晶閘管串并聯(lián)而成，通過控制晶閘管的觸發(fā)角來控制輸出電壓的大小，可以滿足電機(jī)起動(dòng)過程中不同電壓和電流要求。在電機(jī)起動(dòng)過程中，高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置按照預(yù)先設(shè)定的起動(dòng)曲線，增加電機(jī)的端電壓，使電機(jī)平滑加速，從而減少電機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)、電機(jī)和相連設(shè)備的電氣和機(jī)械沖擊。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，旁路真空接觸器或斷路器接通，電機(jī)起動(dòng)完成。電機(jī)運(yùn)行過程中，軟起動(dòng)裝置繼續(xù)監(jiān)控電機(jī)，實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)電流、電壓，并提供各種故障保護(hù)。
二、型號(hào)說明
型號(hào)示例：ZGQ－1000/10型表示適配功率為1000KW、額定電壓10KV
訂貨時(shí)請(qǐng)?zhí)峁┫铝匈Y料：
u 前級(jí)端電源具體情況
u 電動(dòng)機(jī)型號(hào)、額定電壓、額定電流、額定功率、額定轉(zhuǎn)速、額定功率因數(shù)
u 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載類型(如：風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、破碎機(jī)、傳送帶、升降機(jī)、磨機(jī)、軋機(jī)等)
u 設(shè)備進(jìn)出線方式
u 設(shè)備使用環(huán)境
u 若用戶有其它要求請(qǐng)與我公司聯(lián)系
三、技術(shù)參數(shù)
基本參數(shù) | |
負(fù)載種類 | 三相高壓鼠籠式異步電機(jī)、同步電機(jī) |
交流電壓 | 3000---10000VAC |
工作頻率 | 50HZ/60HZ±2HZ |
相 序 | ZGQ允許在任何相序下工作(可通過參數(shù)設(shè)定) |
主回路組成 | (12SCRS、18SCRS、30SCRS視型號(hào)而定) |
旁路接觸器 | 具有直接起動(dòng)容量的接觸器 |
控制電源 | AC220V±15% |
瞬時(shí)過電壓保護(hù) | dv/dt吸收網(wǎng)絡(luò) |
起動(dòng)頻次 | 1—6次(每小時(shí)) |
環(huán)境條件 | 環(huán)境溫度：-20°C -+50°C |
相對(duì)濕度：5%----95%無凝露 | |
海拔小于1500米(大于1500米需降容使用) | |
保護(hù)功能 | |
缺相保護(hù) | 在起動(dòng)或運(yùn)行過程中，斷開主電源的任意相 |
運(yùn)行過流保護(hù) | 運(yùn)行過流保護(hù)設(shè)定：20～500%Ie |
相電流不平衡保護(hù) | 相電流不平衡保護(hù)：0～100% |
過載保護(hù) | 過載保護(hù)級(jí)別：10A、10、15、20、25、30 |
欠載保護(hù) | 欠載保護(hù)級(jí)別：0～99% 欠載保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：0～250S |
起動(dòng)超時(shí) | 起動(dòng)時(shí)間限制：0～120S |
過壓保護(hù) | 主電源電壓高于額定值的120%時(shí)，過壓保護(hù) |
欠壓保護(hù) | 主電源電壓低于額定值的70%時(shí)，欠壓保護(hù) |
相序保護(hù) | 允許在任何相序下工作(可通過參數(shù)設(shè)定) |
接地保護(hù) | 接地電流大于設(shè)定值時(shí)保護(hù) |
通訊說明 | |
通訊協(xié)議 | Modbus RTU |
通訊接口 | RS485 |
網(wǎng)絡(luò)連接 | 每臺(tái)ZGQ可與32臺(tái)ZGQ設(shè)備連網(wǎng)通訊 |
功 能 | 通過通訊接口可以觀察運(yùn)行狀態(tài)、編程 |
操作界面 | |
LCD顯示 | LCD(液晶)顯示/觸摸屏顯示 |
語 言 | 中文 |
鍵 盤 | 6個(gè)觸摸式薄膜按鍵 |
儀表顯示 | |
主電源電壓 | 顯示三相主電源電壓 |
三相電流 | 顯示三相主回路電流 |
數(shù)據(jù)記錄 | |
故障記錄 | 記錄最近30次故障信息 |
起動(dòng)次數(shù)記錄 | 記錄本裝置的起動(dòng)次數(shù) |
四、 一次接線原理圖
五、工作原理
1. ZGQ系列的控制核心是微處理器CPU。微處理器對(duì)SCR進(jìn)行相角觸發(fā)控制以降低加在電機(jī)上的電壓，然后通過慢慢地控制加在電機(jī)上的電壓和電流平滑地增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩，直到電機(jī)加速到全速運(yùn)行。這種起動(dòng)方式可以降低電機(jī)的起動(dòng)沖擊電流，減少對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)自身的沖擊。同時(shí)也減少了對(duì)連在電機(jī)上機(jī)械負(fù)載裝置的機(jī)械沖擊，以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少故障和停機(jī)檢測(cè)時(shí)間。
2.當(dāng)電機(jī)達(dá)到全速運(yùn)行后，電機(jī)電流降到正常全速運(yùn)行的電流值，ZGQ系列軟起動(dòng)裝置有一個(gè)旁路輸出繼電器，從而使旁路高壓真空接觸器閉合，使電機(jī)電流經(jīng)旁路接觸器，防止SCR導(dǎo)通所產(chǎn)生的壓降引起的熱損耗，提高了工作效率及可靠性。
3.微控制器由CPU控制板、光纖觸發(fā)板、電源板、采樣板和顯示屏組成，板上裝有MCU微處理器，可以實(shí)現(xiàn)光電隔離的開入開出控制、電壓電流信號(hào)采集、通訊接口、同步信號(hào)檢測(cè)與控制，顯示屏通訊與控制、保護(hù)功能。如圖(1)所示。
1）顯示屏選用觸摸屏，內(nèi)置菜單。按照不同配置要求觸摸屏可使用7寸、10.1寸等。可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及顯示。如圖(1)所示。
2）脈沖放大部分是將24V直流電源調(diào)制成脈沖電流，調(diào)制信號(hào)由微控制器控制，通過光纖傳輸，實(shí)現(xiàn)了微控制器和脈沖放大部分的電氣隔離。如圖(1)所示。
3）取能觸發(fā)部分 如圖(1)所示。
脈沖電流通過脈沖變壓器時(shí)，二次側(cè)可感應(yīng)出電流，將感應(yīng)電流調(diào)制成脈沖觸發(fā)信號(hào)用于可控硅觸發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)了整組可控硅觸發(fā)。脈沖放大部分和取能觸發(fā)部分電磁感應(yīng)連接，實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。
圖(1)
六、技術(shù)特點(diǎn)
完整的ZGQ系列軟起動(dòng)裝置是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)起動(dòng)、保護(hù)裝置，用來控制和保護(hù)高壓交流電機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)的ZGQ產(chǎn)品主要由以下部件組成：高壓可控硅模塊、可控硅保護(hù)部件、光纖觸發(fā)部件、真空開關(guān)部件、信號(hào)采集與保護(hù)部件、系統(tǒng)控制與顯示部件。
u 可控硅模塊：每相中采用相同參數(shù)的可控硅串并聯(lián)安裝在一起。根據(jù)所使用電網(wǎng)的峰值電壓要求，選擇可控硅串聯(lián)的數(shù)量不同。
u 可控硅保護(hù)部件：主要包括由RC網(wǎng)絡(luò)組成的過電壓吸收網(wǎng)絡(luò)、由均壓?jiǎn)卧M成的均壓保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。
u 光纖觸發(fā)部件：采用強(qiáng)觸發(fā)脈沖電路，保證觸發(fā)的一致性和可靠性；利用光纖觸發(fā)進(jìn)行可靠高低壓隔離。
u 真空開關(guān)部件：在起動(dòng)完成后，三相真空旁路接觸器自動(dòng)吸合，電動(dòng)機(jī)投入電網(wǎng)運(yùn)行。
u 信號(hào)采集與保護(hù)部件：通過電壓互感器、電流互感器、避雷器、零序電流互感器對(duì)主回路電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集，主CPU控制并進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)。
u 系統(tǒng)控制與顯示部件： 32位ARM核微控制器執(zhí)行中心控制、LCD液晶\觸摸屏顯示，可顯示三相電壓、電流，故障信息、運(yùn)行狀態(tài)等。
u 安裝使用簡(jiǎn)單：ZGQ是一個(gè)完整的電機(jī)起動(dòng)控制和保護(hù)系統(tǒng)，安裝時(shí)只需連接電源線和電機(jī)線即可投入運(yùn)行，在加高壓運(yùn)行前，允許使用低壓對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行電氣測(cè)試。
u 備份特性：裝置內(nèi)部裝有可直接起動(dòng)電機(jī)的真空接觸器，如果ZGQ出現(xiàn)故障，可利用真空接觸器直接起動(dòng)電機(jī)，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。
u 以高壓晶閘管為主回路部件，并具有均壓保護(hù)和過電壓保護(hù)系統(tǒng)。
u ZGQ安裝電磁閉鎖裝置，防止在帶電情況下誤入高壓裝置內(nèi)。
u 先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高壓晶閘管的觸發(fā)檢測(cè)與低壓控制回路之間的隔離。
u 采用32位ARM核微控制器執(zhí)行中心控制，控制實(shí)時(shí)高效、顯示直觀、可靠性高、穩(wěn)定性好。
u 中/英文液晶\觸摸屏顯示系統(tǒng)，操作界面人性化。
u 具有RS-485通訊接口，可與上位機(jī)或集中控制中心進(jìn)行通信。
u 所有電路板均經(jīng)過嚴(yán)格的老化實(shí)驗(yàn)。
七、產(chǎn)品規(guī)格及外形尺寸
電壓等級(jí) | 規(guī)格型號(hào) | 額定電流(A) | 寬(mm) | 高(mm) | 深(mm) |
3000V | ZGQ-630-3 | 150 | 1000 | 2300 | 1500 |
ZGQ-1600-3 | 400 | 1200 | 2300 | 1500 | |
ZGQ-2500-3 | ≥600 | 特殊定制 | |||
6000V
| ZGQ-630-6 | 75 |
1000 |
2300 |
1500 |
ZGQ-1250-6 | 150 | ||||
ZGQ-1600-6 | 200 | ||||
ZGQ-2500-6 | 300 | 1000
1200 | 2300
2300 | 1500
1500 | |
ZGQ-3300-6 |
| ||||
ZGQ-4000-6 | 500 | ||||
ZGQ-5000-6 | ≥600 | 特殊定制 | |||
10000V | ZGQ-630-10 | 50 |
1000 |
2300 |
1500 |
ZGQ-800-10 | 60 | ||||
ZGQ-1250-10 | 90 | ||||
ZGQ-1500-10 | 110 | ||||
ZGQ-1800-10 | 130 | ||||
ZGQ-2250-10 | 160 | ||||
ZGQ-2500-10 | 180 | ||||
ZGQ-2800-10 | 200 | ||||
ZGQ-3500-10 | 250 | 1200 | 2300 | 1500 | |
ZGQ-4000-10 | 280 | ||||
ZGQ-4500-10 | 320 | ||||
ZGQ-5500-10 | 400 | ||||
ZGQ-6000-10 | 430 | ||||
ZGQ-7000-10 | 500 | 特殊定制 | |||
ZGQ-8500-10 | ≥600 | ||||
高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置主要一次器件包括：真空交流接觸器或真空斷路器、串聯(lián)晶閘管模塊、過電壓保護(hù)器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、軟起動(dòng)控制器、電源模塊等。啟動(dòng)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各部分模塊化，維護(hù)檢修簡(jiǎn)單方便。器件在柜內(nèi)的布置圖見圖1.4。
高壓固態(tài)軟起動(dòng)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊合理，維護(hù)方便。柜體尺寸可以根據(jù)用戶要求做適當(dāng)調(diào)整。