水泵首要的驱动设备应该便是电机了,电机在发动的时候有很多种办法,包含直接发动、自耦减压发动、Y-Δ降压发动、软发动器发动、变频器发动等等办法。那么他们之间有什么不同呢?
泵用电机发动要求(离心泵)
有满意的发动转矩,确保泵能正常发动。
在满意发动转矩的要求下,发动电流越小越好。
要求发动平稳,减小对泵机械结构的冲击。
发动电流对电网冲击越小越好。
发动设备安全可靠,操作便利。
发动过程中损耗越小越好。
直接发动(发动柜)
直接发动便是将电机的定子绕组经过开关或接触器直接接入电源,在电机额外电压下发动。在电网容量和负载两方面都答应全压直接发动的状况下,能够考虑选用全压直接发动。
长处是操纵操控便利,保护简略,并且比较经济。首要用于小功率电机的发动,从节省电能的视点考虑,大于11kw的电机不宜用此办法。
直接发动电流很大,因而一般用于功率小于15KW的电机或许在供电、动力部门答应的状况下放宽电机功率范围。是否能直接发动首要取决于电机功率与变压器容量之比。在有独立变压器,电机欲频频发动,电动机的功率一般要小于变压器容量的20%。假如不用频频发动,该值可为30%。假如直接接入电力公司电网,没有独立变压器,按如下公式进行估算:
自耦减压发动
自耦减压发动是笼型感应电动机(又称异步电动机)的发动办法之一。它具有线路结构紧凑、不受电动机绕组接线办法约束的长处,还可按答应的发动电流和所需求的发动转矩选用不同的变压器电压抽头,故适用于容量较大的电动机。
图1自耦减压发动
作业原理如图1所示:发动电动机时,将刀柄推向发动方位,此刻三相交流电源经过自耦变压器与电动机相连接。待发动完毕后,把刀柄扳至运转方位切除自耦变压器,使电动机直接接到三相电源上,电动机正常运转。此刻吸合线圈KV得电吸合,经过连锁机构保持刀柄在运转方位。停转时,按下SB按钮即可。
自耦变压器次级设有多个抽头,可输出不同的电压。一般自耦变压器次级电压是初级的40%、65%、80%等,可依据发动转矩需求选用。
这种发动办法是在定子串电阻或电抗器的降压发动办法。这种办法只适用于空载或轻载发动的场合。
星三角发动(Y-△)
关于正常运转的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电机来说,假如在发动时将定子绕组接成星形,待发动完毕后再接成三角形,就能够降低发动电流,减轻它对电网的冲击。这样的发动办法称为星三角减压发动,或简称为星三角发动(Y-Δ发动)。
选用星三角发动时,发动电流只是本来按三角形接法直接发动时的1/3。假如直接发动时的发动电流以6~7Ie计,则在星三角发动时,发动电流才2~2.3倍。这便是说选用星三角发动时,发动转矩也降为本来按三角形接法直接发动时的1/3。
适用于无载或许轻载发动的场合。并且同任何其他减压发动器相比较,其结构简略,价格也廉价。除此之外,星三角发动办法还有一个长处,即当负载较轻时,能够让电机在星形接法下运转。此刻,额外转矩与负载能够匹配,这样能使电机的功率有所提高,并因之节省了电力耗费。
由于星三角发动时需求由星形接线转换为三角形接线,在转换时需求断开电源,因而该种发动办法具有短暂的很大的冲击电流。我国标准规则,4KW及以上额外电压为380V的电动机,绕组接线办法为△,故大于等于4KW的符合GB标准的380V低压电动机均能够选用星三角发动。
软发动
软发动在操控电路中选用软发动器。软发动器英文名称为soft starter,首要构成是串接与电源与电机之间的三相反并联闸管及其电子操控电路。选用软发动时,晶闸管的输出电压逐步添加,电机逐步加快,当晶闸管完全导通,电机及进入额外作业状况。软发动具有发动平稳、发动电流低的特色。
这是利用了可控硅的移相调压原理来完成电机的调压发动,首要用于电机的发动操控,发动效果好但成本较高。因运用了可控硅元件,可控硅作业时谐波搅扰较大,对电网有一定的影响。另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时。因而可控硅元件的故障率较高,由于涉及到电力电子技能,因而对保护技能人员的要求也较高。
变频发动
变频器是现代电机操控范畴技能含量高,操控功用全、操控效果好的电机操控装置,它经过改动电网的频率来调理电机的转速和转矩。由于涉及到电力电子技能,微机技能,因而成本高,对保护技能人员的要求也高,因而首要用在需求调速并且对速度操控要求高的范畴。变频器一般运用于需求调速的场合,变频器输出不仅改动电压并且同时改动频率。变频器经过改动频率发动电机,能够带负载发动,不会有冲击电流。选用变频调速,可完成可观的节能。缺陷是造价高。在空调水泵变频运用、变频给水中,变频发动非常常见。
液态变阻发动
在电动机定子回路串入一特制液体电阻,该电阻在电机起动初始时刻主动投入,阻值在预订起动时刻内均匀无级减小,并在阻值几近为0时刻切除,从而使主机电流及电机转速无级匀滑改动,完成电机均匀上升、平稳起动。在高压电机中运用比较多。
不同发动办法比照
在电网和负载两方面都答应的状况下,电机以直接发动为宜,由于操纵操控便利,并且比较经济。
自耦减压发动经常被用来发动较大容量鼠笼式异步电机,虽然自耦减压发动是一种老式的发动设备,但利用自耦变压器的多抽头减压,既能习惯多种负载发动的需求,又能得到更大的发动转矩,加之还因装设有热继电器和低电压脱扣器而具有完善的过载和失压保护而被广泛运用。
星三角发动办法电流特性很好,而转矩特性差,故只习惯于无载或轻载发动的场合,但这种办法结构简略,价格廉价,在轻载运转中能够节省电力耗费。
以上这些发动办法都归于有级减压发动,存在显着缺陷,即发动过程中出现二次冲击电流。
减压发动、软发动、变频发动优缺陷比照
减压发动,常见的是星-三角发动,缺陷是发动力矩小,仅适用于无载或轻载发动。长处是,价格廉价。
软发动,能够设置发动时刻和发动初始力矩对设备完成软发动与软停止,并能约束发动电流,价格适中。
变频发动,能依据设定时刻滑润发动,并让设备运转在设定频率,价格较高。
软发动与传统减压发动办法的不同之处是:
1.无冲击电流。软发动器在发动电机时,经过逐步增大晶闸管导通角,使电机发动电流从零线性上升至设定值。对电机无冲击,提高了供电可靠性,平稳发动,削减对负载机械的冲击转矩,延长机器运用寿命。
2.有软停车功用,即滑润减速,逐步停机,它能够战胜瞬间断电停机的弊病,减轻对重载机械的冲击,防止高程供水系统的水锤效应,削减设备损坏。
3.发动参数可调,依据负载状况及电网继电保护特性挑选,可自由地无级调整至佳的发动电流。
留意软发动器和变频器是两种完全不同用处的产品。
变频器是用于需求调速的地方,其输出不但改动电压并且同时改动频率;软发动器实际上是个调压器,用于电机发动时,输出只改动电压并没有改动频率。
变频器具有所有软发动器功用,但它的价格比软发动器贵得多,结构也杂乱得多。
软发动、变频器、减压发动归纳分析
1.价格问题
自然是变频器贵,Y-Δ、自耦减压发动相对廉价。关于投入较小的项目,经济性就会成为首选;
2.可控问题
Y-Δ、自耦减压发动简略,但仅仅只是发动。但在主动化程度高的场合,估计就会运用得较少,乃至软起也少。而经过变频器调控电机,包含转速、电压等就远不是减压发动、软发动所能比较的。所以变频器在大型或主动化程度高的生产线便是首选了。
3.组网通讯
变频器自身能够经过自身集成的或扩展的通讯口完成网络监控。软起还能做一些监控,但要完成电机的实时监控,也是减压发动、软发动所不能比较的。
4.保护方面
由于Y-Δ、自耦减压发动自身就比较简略,自然保护起来也简略。我其实很对立运用软起,假如不挑选变频器,肯定会直接挑选Y-Δ或自耦减压发动。
5.变频器能完成完成电机的软起软停,所以在相对负载较大的场合,Y-Δ、自耦减压发动或软发动都比不上变频器。