一、 概述
ZGQ系列軟起動裝置是一個標準的電機起動、保護裝置，用來控制和保護高壓交流電機。軟起動裝置是高壓交流電動機起動的設(shè)備，它的主要構(gòu)成是接于電源與被控電機間的三相反并聯(lián)晶閘管組件及其電子控制裝置。高壓固態(tài)軟起動裝置是由多個晶閘管串并聯(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，可以滿足電機起動過程中不同電壓和電流要求。在電機起動過程中，高壓固態(tài)軟起動裝置按照預(yù)先設(shè)定的起動曲線，增加電機的端電壓，使電機平滑加速，從而減少電機起動對電網(wǎng)、電機和相連設(shè)備的電氣和機械沖擊。當電機起動達到正常轉(zhuǎn)速后，旁路真空接觸器或斷路器接通，電機起動完成。電機運行過程中，軟起動裝置繼續(xù)監(jiān)控電機，實時測量電機電流、電壓，并提供各種故障保護。
二、型號說明
型號示例：ZGQ－1000/10型表示適配功率為1000KW、額定電壓10KV
訂貨時請?zhí)峁┫铝匈Y料：
u 前級端電源具體情況
u 電動機型號、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 電動機拖動負載類型(如：風機、水泵、空壓機、破碎機、傳送帶、升降機、磨機、軋機等)
u 設(shè)備進出線方式
u 設(shè)備使用環(huán)境
u 若用戶有其它要求請與我公司聯(lián)系
三、技術(shù)參數(shù)
基本參數(shù) | |
負載種類 | 三相高壓鼠籠式異步電機、同步電機 |
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視型號而定) |
旁路接觸器 | 具有直接起動容量的接觸器 |
控制電源 | AC220V±15% |
瞬時過電壓保護 | dv/dt吸收網(wǎng)絡(luò) |
起動頻次 | 1—6次(每小時) |
環(huán)境條件 | 環(huán)境溫度：-20°C -+50°C |
相對濕度：5%----95%無凝露 | |
海拔小于1500米(大于1500米需降容使用) | |
保護功能 | |
缺相保護 | 在起動或運行過程中，斷開主電源的任意相 |
運行過流保護 | 運行過流保護設(shè)定：20～500%Ie |
相電流不平衡保護 | 相電流不平衡保護：0～100% |
過載保護 | 過載保護級別：10A、10、15、20、25、30 |
欠載保護 | 欠載保護級別：0～99% 欠載保護動作時間：0～250S |
起動超時 | 起動時間限制：0～120S |
過壓保護 | 主電源電壓高于額定值的120%時，過壓保護 |
欠壓保護 | 主電源電壓低于額定值的70%時，欠壓保護 |
相序保護 | 允許在任何相序下工作(可通過參數(shù)設(shè)定) |
接地保護 | 接地電流大于設(shè)定值時保護 |
通訊說明 | |
通訊協(xié)議 | Modbus RTU |
通訊接口 | RS485 |
網(wǎng)絡(luò)連接 | 每臺ZGQ可與32臺ZGQ設(shè)備連網(wǎng)通訊 |
功 能 | 通過通訊接口可以觀察運行狀態(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 |
起動次數(shù)記錄 | 記錄本裝置的起動次數(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SCR進行相角觸發(fā)控制以降低加在電機上的電壓，然后通過慢慢地控制加在電機上的電壓和電流平滑地增加電機轉(zhuǎn)矩，直到電機加速到全速運行。這種起動方式可以降低電機的起動沖擊電流，減少對電網(wǎng)和電機自身的沖擊。同時也減少了對連在電機上機械負載裝置的機械沖擊，以延長設(shè)備的使用壽命，減少故障和停機檢測時間。
2.當電機達到全速運行后，電機電流降到正常全速運行的電流值，ZGQ系列軟起動裝置有一個旁路輸出繼電器，從而使旁路高壓真空接觸器閉合，使電機電流經(jīng)旁路接觸器，防止SCR導通所產(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，可以實現(xiàn)光電隔離的開入開出控制、電壓電流信號采集、通訊接口、同步信號檢測與控制，顯示屏通訊與控制、保護功能。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?？蛇M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)制信號由微控制器控制，通過光纖傳輸，實現(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，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)信號用于可控硅觸發(fā)，最終實現(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，實現(xiàn)了電氣隔離。
圖(1)
六、技術(shù)特點
完整的ZGQ系列軟起動裝置是一個標準的電機起動、保護裝置，用來控制和保護高壓交流電機。標準的ZGQ產(chǎn)品主要由以下部件組成：高壓可控硅模塊、可控硅保護部件、光纖觸發(fā)部件、真空開關(guān)部件、信號采集與保護部件、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)、由均壓單元組成的均壓保護網(wǎng)絡(luò)。
u 光纖觸發(fā)部件：采用強觸發(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)進行可靠高低壓隔離。
u 真空開關(guān)部件：在起動完成后，三相真空旁路接觸器自動吸合，電動機投入電網(wǎng)運行。
u 信號采集與保護部件：通過電壓互感器、電流互感器、避雷器、零序電流互感器對主回路電壓、電流信號進行采集，主CPU控制并進行相應(yīng)保護。
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、運行狀態(tài)等。
u 安裝使用簡單：ZGQ是一個完整的電機起動控制和保護系統(tǒng)，安裝時只需連接電源線和電機線即可投入運行，在加高壓運行前，允許使用低壓對整個系統(tǒng)進行電氣測試。
u 備份特性：裝置內(nèi)部裝有可直接起動電機的真空接觸器，如果ZGQ出現(xiàn)故障，可利用真空接觸器直接起動電機，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。
u 以高壓晶閘管為主回路部件，并具有均壓保護和過電壓保護系統(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 先進的光纖傳輸技術(shù)，實現(xiàn)高壓晶閘管的觸發(fā)檢測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，控制實時高效、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，可與上位機或集中控制中心進行通信。
u 所有電路板均經(jīng)過嚴格的老化實驗。
七、產(chǎn)品規(guī)格及外形尺寸
電壓等級 | 規(guī)格型號 | 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、過電壓保護器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、軟起動控制器、電源模塊等。啟動裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，各部分模塊化，維護檢修簡單方便。器件在柜內(nèi)的布置圖見圖1.4。
高壓固態(tài)軟起動柜結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，維護方便。柜體尺寸可以根據(jù)用戶要求做適當調(diào)整。