變頻器、軟起動器都是我們在日常電氣工程設計、設備檢修維護中所能遇到的電力傳動控制裝置。兩者外形長得很像:都是金屬外殼、主回路上進下出、面闆液晶顯示、按鍵控制,僅憑外形,您能看出下面圖中的兩個控制裝置,其中哪個是軟起動器、哪個是變頻器嗎?
有經驗的電氣工程設計工程師或設備維修電工,僅憑外觀可以能夠區分軟啟動器和變頻器;但不一定非常了解軟啟動與變頻器之間的工作原理、結構、用途、控制方式等等技術特性方面的區别,本文對有關軟起動與變頻器器之間的異同,進行詳細介紹。
一、軟啟動器傳統的大中型電動機需要降壓啟動時,往往是采用硬啟動,即采用電阻器降壓啟動、自耦降壓啟動和星--三角降壓啟動等多種方式。
而軟起動器一種應用現代電力電子技術、計算機控制技術和通信技術相結合,将電動機的軟起動、軟停車、輕載節能、多種保護功能等優點集成在一起的一種電動機傳動控制裝置。
軟起動器的實物外形
由于軟啟動器有着優異的啟動性能,随着技術的不斷更新、軟啟動器性能的提高和價格的降低,軟起動器已逐漸替代了傳統的硬啟動方式,成為了需要降壓啟動時的首選啟動設備。
軟起動器同樣屬于降壓啟動方式,與傳統降壓啟動方式不同的是:軟起動器采用無級降壓啟動,它内置調壓裝置,在規定的時間内,将電動機的啟動電壓由零慢慢地提升到額定電壓。
軟起動器功能原理圖
軟起動器所内置的調壓裝置,實際上就是一個通過微機控制的晶閘管調壓線路,通過改變晶閘管的導通角,來調節軟起動器的輸出電壓,在啟動開始的時候,降低啟動電壓,然後逐漸增大輸出電壓,随着軟起動器的輸出電壓逐漸增大,電動機的速度也逐漸提高,當晶閘管完全導通時,電動機在額定電壓下運轉。
采用軟起動器對電動機進行啟動時,電動機的轉矩會平滑地增大到最大轉矩,可減少啟動電流,從而降低對電網以及機械設備的沖擊。
軟起動器的工程應用
二、變頻器變頻器的英文縮寫為VFD或VVVF,它是一種應用現代電力電子技術、計算機控制技術和通信技術相結合,采用整流、逆變線路的方式将恒頻恒壓的電源變成頻率和電壓可變的電源,從而實現對電動機進行調速控制的傳動控制裝置。
變頻器的實物外形
交流變頻調速理論誕生于20世紀20年代,從60年代後,随着新型大功率電力電子器件的開發和先進的微處理器的出現,變頻調速技術不斷進步,其發揮了交流電動機結構簡單、經久耐用、動态響應好、價廉等優點,解決了交流充分電動機調速性能先天不足的問題,逐漸取代直流電,廣泛應用到實際生産中去。
變頻器的由整流器、中間直流環節、逆變器、控制電路組成。整流器的作用是将三相(或單相)交流電整流成直流。中間直流環節負責将整流器輸出的交流成分濾除掉獲得純直流電提供給逆變器。逆變器将直流電重新逆變為新的頻率的三相交流電,驅動負載電動機轉動。
變頻器功能原理圖
變頻調速裝置能實現軟啟動、軟停車、無級調速以及特殊要求的增、減速特性等,具有顯著的節電效果。它具有過載、過壓、欠壓、短路、接地等保護功能,具有各種預警、預報信息和狀态信息及診斷功能,便于調試和監控,可用于恒轉矩、平方轉矩和恒功率等各種負載。
變頻器的工程應用
三、軟啟動與變頻器的異同1、相同之處
變頻器與軟啟動器之間相同之處,僅僅是應用的技術基礎是相同的,即都是利用應用現代電力電子技術、計算機控制技術和通信技術,都是電動機傳動控制裝置。
2、區别
變頻器與軟啟動器之間的區别是非常大的。
(1)工作原理上的區别
變頻器與軟啟動器之間的基本原理不同。
變頻器的基本原理是“面積等效”原理,即用一系列矩形脈沖電壓代替正弦波電壓,其輸出電壓波形幅值相等,寬度按正弦規律變化的一系列矩形脈沖,輸出電流波形接近正弦波。
軟啟動器的基本原理是“削波降壓”原理,即通過輸出不完整的正弦波電壓以減小啟動電壓,從而減小啟動電流,其輸出電壓波形,在啟動過程中為有缺口的正弦波,啟動完畢旁路運行,則為完整的正弦波。
(2)電路結構上的區别
變頻器與軟啟動器之間的主電路結構不同。
變頻器的主電路通常采用交—直—交結構。它由整流電路(二極管或晶閘管)、直流中間電路(穩壓儲能元件——電容器、電感器制動單元)和逆變電路(IGBT)等幾部分組成。
軟啟動器的主電路通常由3個雙向晶閘管或6個反并聯的晶閘管組成。軟啟動器沒有制動單元。
(3)功能和應用上的區别
變頻器與軟起動器的功能有所不同,軟起動器主要是對電動機進行啟動控制,而變頻器則主要是對電動機進行調速控制。
軟起動器隻相當于一個調壓器,軟起動器的輸出隻改變電壓并沒有改變頻率(即不能改變電動機的轉速),用于電動機的啟動控制,它隻是在電動機啟動的瞬間,作為降壓啟動控制,不參與運行
變頻器用于需要調整轉速的設備中,變頻器的輸出不但改變電壓而且同時改變頻率,适用于需要調速的地方,它還具有軟啟動的功能。
變頻器具備所有軟起動器的功能
4、小結
變頻器與軟起動器之間的異同,歸納如下:
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我是資深電工老吳,紮根行業四十年,涉足電力、冶金、建築、市政、礦山、輕工等行業發配電、電氣及自動化工程,喜歡分享工作、生活,分享一切快樂與美好。
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