频繁起动是软起动器的天敌
频繁起动是软起动器的天敌
摘要:软起动器是降低电机起动电流的产品,一般说来是断续工作制,未设置散热风机。每次起动所产生的热量,需要间隔一定时间自然散热后方可再次起动。频繁起动,将使可控硅温度急剧升高,从而烧掉可控硅。
1. 软起动器的热量传导原理
软起动器采用三相反并联晶闸管(又叫可控硅,以下称为可控硅)作为调压器起动电机,起动时,随着输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到可控硅全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现降压启动,降低启动电流。
可控硅作为软起动器最主要的功率器件,在通过大电流时必然产生热量。这些热量,将通过粘合在可控硅上的散热器传导到周围空气中去。
2. 软起动器的散热设计及过热保护原理
软起动器起动过程中,可控硅产生的热量将通过物理接触的方式传导至和可控硅粘合的金属散热器上,再通过散热器的散热片和空气接触,传导到空气中去。
值得注意的是:软起动器和变频器的散热方式完全不一样,变频器散热时,有专门的散热风机对着散热器的散热片吹,散热速度更快,这是和变频器需要连续运行的特点分不开的。而软起动器,是断续工作制,打个比方,变频器是需要全天干活的,随时都在产生热量需要散去,而软起动器每次干活都是只干几十秒钟就开始休息很久,产生的热量散去之后就要等下次起动电机时才会再产生热量。所以,在变频器设计时设计散热风机是必须的,而软起动器设计时如果也设计一个散热风机,那就会既浪费材料提高了成本,也会把控制过程复杂化。所以,没有任何品牌的软起动器设置了散热风机。
一般的软起动器都设计了“过热保护功能”,在检测温度达到85℃时,软起动器会保护,从而保护软起动器自身,但这根本不能成为软起动器可以频繁起动的理由。因为温度检测时,检测的是散热器的温度,而不是可控硅核心部位的温度。当起动电流过大、小软起带大电机、频繁起动时,虽然因为热传导需要一定时间使得散热器的检测温度看起来还没有达到保护值85℃,但是可控硅核心部位已经积聚大量热量,可控硅向散热器物理接触式的热传导速度大大慢于热量产生速度时,可控硅核心部位温度会急剧升高,从而最终烧毁可控硅。
3. 频繁起动软起动器的坏处及常见场合
当软起动器频繁起动时,上次起动在可控硅上产生并积聚的热量还没散尽时,可控硅核心部位还有很高的温度,此时急着进行再次起动,就会导致可控硅核心部位温度会急剧升高,从而最终烧毁软起动器。
一般说来,在以下几种情况时,由于设备操作人员缺乏相应的使用知识,会出现频繁起动软起动器。①、调试期:设备初装时,电气人员需要对电机试转向、调转向、试设备是否能正常工作。此时,经常会发生短时间内多次起动软起动器从而烧毁可控硅。②、检修期:在进行设备检修时,为了测试整个系统设备是否已经检修好,多次起动设备。③、设计不合理:有的场合,设计院或业主为了节约开支,采用“一台软起动,轮流切换驱动多台电机”的系统配置,导致在起动设备时总是出现“先起动一号设备、再起动二号设备......”。相邻两次起动之间间隔时间又短,必然导致软起动器散热不畅,从而烧毁可控硅。
4. 如何避免软起动器的频繁起动
笔者多年从事电机起动行业的产品调试维修,看到了不少业主单位为此想出的一些点子,在此和大家一起分享。①、简单直接的办法:在软起柜起动按钮旁边张贴注意事项:严禁频繁起动,或严格规定两次起动之间间隔时间不能少于多少分钟。②、坚决不能允许“一台软起动,轮流切换驱动多台电机”的情况出现。③、设计选型时将软起动器放大一档,增强过流能力(放大一档的好处,不仅仅是增强过流能力)。