固态软起动介绍

基于电力电子技术的对策－DFACTS高压固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS内容一、电机启动问题二、晶闸管三、电机软起动方式四、固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS电机启动问题感应电机（异步电机）基于电力电子技术的对策－DFACTS电机启动问题基于电力电子技术的对策－DFACTS电机启动问题基于电力电子技术的对策－DFACTS电机启动问题基于电力电子技术的对策－DFACTS电机启动问题基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管电压余度2~3倍电流余度1.5~2倍，取决于散热设计交流有效值与通态平均电流比值断态不重复峰值电压UDSM反向不重复峰值电压URSM基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管晶闸管触发在相控晶闸管的应用中，首先应考虑其门极驱动电路。这是因为门极驱动电路必须给相控晶闸管(PCTS)准时提供合适幅值和持续时间的门极电流才能使它可靠的触发并按给定命令工作。晶闸管是一种电流控制型双极半导体器件，因此，应将晶闸管的门极驱动单元设计成一个电流源，使之能提供给门—阴极间一个陡直的尖峰电流脉冲，保证晶闸管能可靠触发导通。基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管门极电路对晶闸管性能的影响用以下四个参数来对门极脉冲的初始部分进行规定（用其他参数来规范门极脉冲）：•开通延迟时间•阳极电压开通下降时间•开通时开关能量•开通时阳极电路的临界上升率(di/dt)基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管对门极脉冲的约束•IGM：峰值门极脉冲电流•dig/dt：门极脉冲电流上升率•tr：门极脉冲上升时间•tp(IGM)：峰值门极脉冲电流持续时间基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管高的门极脉冲峰值IGM和短的上升时间（即一个高的门极脉冲上升率diG/dt)可以增加器件的额定值和某些特性，特别是当器件在串联等情况下应用时，必须特别注意IGM和diG/dt的值。基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管晶闸管串联基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管反向恢复电荷Qrr图7电路换向关断时间、反向恢复电荷测量波形tqQ=iRdtt=0tTR=0diR/dt0ITMiTiRtctVDVR0VTdVD/dttVR基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管ForwardleakagecurrentIDSMReverseleakagecurrentIRSMRecoverychargeQrr基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管温度对漏电流的影响温度对Qrr的影响基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管•器件在进行串联应用时，必须注意其静态均压和动态均压。•但经验表明，动态均压问题的解决永不同于静态均压问题。如果一个器件pn结的载流子消失得比另一个的快，在关断过程中它也更早的承受电压。所以：1.认真挑选器件，使同组器件特性参数尽量一致2.主要考虑恢复反相电荷Qrr，最多不相差200μc，使动态均压良好3.兼顾考虑反相漏电流IRRM和门极触发特性基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管晶闸管散热☆凡是有温差的地方，就有热量从高温物体传向低温物体。☆由于自然界和生产技术中几乎到处存在着温度差异，所以热量传递就成为自然界和生产技术中一种非常普遍的现象。高温物体热量低温物体基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管☆各种传热装置的设计往往是以额定功率下持续不变工况的运行作为依据的，所以将稳态过程视为研究的重点。☆凡是物体中各点温度不随时间而改变的热传递过程称为稳态过程，反之，则为非稳态过程。传导；对流；辐射基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管热阻基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管晶闸管总损耗包括通态损耗、开通损耗和关断损耗三部分Pcvalve＝U(TO)×IT(AV)＋rT×ITRMS×ITRMS晶闸管阀组通态损耗valvecvalvetswontswoffPPPP晶闸管开通损耗晶闸管关断损耗tswonPtswoffP基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管在电机起动过程中，由于起动时间短，几十秒到1、2分钟，阀组的热量是没有办法及时散出去的，此时晶闸管阀组尚未到达热平衡。可以认为软起动过程，阀组的热量主要转移到铝散热器中。计算公式Pvalve*t=C*Qm*ΔT阀组散热计算直接关系到产品选型（晶闸管、散热器），涉及产品成本控制。固态软起动阀组温升计算基于电力电子技术的对策－DFACTS晶闸管阀组散热计算步骤：1、确定阀组的工况要求；2、根据电机电流，选择合适的晶闸管；3、根据工况要求计算散热大小，选择合适的散热器；4、校核计算，优化设计。基于电力电子技术的对策－DFACTS电机软起动方式液阻软起动液阻是一种由电解液形成的电阻，它导电的本质是离子导电。液阻有两个特点:一是它的阻值正比于相对的二块电极板的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都便于控制;二是液阻的阻热容量大。液阻的这两大特点恰恰是软起动所需要的。加上另一个十分重要的优势即低成本使液阻软起动得到广泛的应用。液阻软起动也有缺点，一是液阻箱容积大，其根源在于阻性限流，减小容积引起温升加大二是移动极板需要有。一次软起动后电解液通常会有10℃一30℃的温升，使软起动的重复性差。一套伺服机构，它的移动速度较慢，难以实现起动方式的多样化。三是液阻软起动需要维护，液箱中的水，需要定期补充。电极板长期浸泡于电解液中，表面会有一定的锈蚀，需要作表面处理。四是液阻软起动装置不适合于置放在易结冰或颠簸的现场。近年出现热变液阻软起动装置，通过液阻本身在软起动过程中的温升，借助电解液电导率与温度的正相关性实现无极板伺服机构的软起动。但是，其可行性大可质疑:它的限流器件不具备限流能力易控性，装置对使用环境温度要求高，软起动重复性差。液阻软起动装置可以串在绕线电动机转子回路实现重载软起动，售价低廉，在软起动过程中不产生高次谐波等等，则是它突出的优点。基于电力电子技术的对策－DFACTS电机软起动方式磁控软起动磁控软起动限流作用的强弱变化是通过控制直流励磁电流，改变铁芯的饱和度实现的，所以叫做磁控软起动。磁饱和电抗器有三对交流绕组和三相共有的一个直流励磁绕组。高压磁饱和电抗器在原理和结构上与低压磁饱和电抗器没有本质区别，只是在某些方面需要采取一些特殊处理罢了。磁饱和电抗器具有0.1秒量级的惯性，这使磁控软起动的快速性比晶闸管软起动慢一个数量级。有人说磁控软起动不产生高次谐波。这是错误的。只要饱和，就一定会有非线性，就一定会引起高次谐波。只是磁饱和电抗器产生的高次谐波会比工作于斩波状态的晶闸管要小一些。磁控软起动装置需要有相对较大功率的辅助电源，噪声较大则是其不足之处。基于电力电子技术的对策－DFACTS电机软起动方式晶闸管软起动产品问世不过30年左右的时间。它是当今电力电子器件长足进步的结果。10年前，电气工程界就有人指出，晶闸管软起动将引发软起动行业的一场革命。晶闸管软起动产品其主要性能却优于液阻软起动。与液阻软起动相比，它的体积小、结构紧凑，维护量小，功能齐全，菜单丰富，起动重复性好，保护周全，这些都是液阻软起动无法比拟的。但是晶闸管软起动产品也有缺点。一是高压产品的价格太高，是液阻软起动产品的5一10倍，二是晶闸管引起的高次谐波较严重。晶闸管软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动电压斜坡起动TI运行电流起动峰值电流电压斜坡起动电流曲线TU起始电压运行电压电压斜坡起动电压曲线基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动斜坡限流起动TI运行电流限流电流斜坡限流起动电流曲线TU运行电压斜坡限流起动电压曲线基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动突跳斜坡起动TI运行电流起动峰值电流突跳斜坡起动电流曲线突跳时间TU起始电压运行电压突跳斜坡起动电压曲线突跳电压突跳时间基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动软停车TI运行电流软停电流曲线软停峰值电流TU软停电压运行电压软停电压曲线基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动基于电力电子技术的对策－DFACTS固态软起动控制器主要功能1、基本功能人机界面、参数设置、数据查看、外部通讯等等2、起动控制各种不同起动模式，软停车等等；3、保护功能电机起动保护、阀组保护、电机运行阶段保护；