襄陽源創(chuàng)電氣講解高壓固態(tài)軟起動(dòng)柜的構(gòu)成和工作原理

一、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的主回路構(gòu)成

高壓固態(tài)軟起動(dòng)器裝置是結(jié)合了電力電子技術(shù)、光電技術(shù)控制技術(shù)及微處理技術(shù)而設(shè)計(jì)全數(shù)字智能化的起動(dòng)設(shè)備。高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的主回路接線主要由高壓可控硅串聯(lián)閥組和旁路接觸器組成，其中高壓可控硅串聯(lián)閥組是功率變換執(zhí)行部件，由多只可控硅串并聯(lián)組成，并輔以吸收、均壓箝位電路，保證其在高壓環(huán)境中的可靠性。當(dāng)進(jìn)線端得電后，通過控制可控硅的導(dǎo)通角以實(shí)現(xiàn)對交流三相電源進(jìn)行斬波，控制輸出電壓的幅值。并在起動(dòng)過程完成后將旁路接觸器閉合，軟起動(dòng)裝置切換到旁路狀態(tài)，同時(shí)關(guān)閉晶閘管。

二、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的控制電路

高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的的控制電路一般由主控電路、觸發(fā)裝置、信號(hào)采集電路和人機(jī)界面組成。

1、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的主控電路

主控電路的主要由DSP微處理器及CPLD大規(guī)模門陣列組成的數(shù)字電路組成，它的主要功能是產(chǎn)生觸發(fā)晶閘管的脈沖指令，晶閘管的觸發(fā)命令通過數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）來發(fā)出。主控電路可以根據(jù)信號(hào)采集電路采集的電壓與電流信號(hào)來調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角，從而達(dá)到調(diào)整電機(jī)電流的作用，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的閉環(huán)控制，即限流起動(dòng)。在發(fā)出觸發(fā)脈沖的同時(shí)它又可以通過電壓電流溫度等的反饋信號(hào)監(jiān)視電機(jī)及軟起動(dòng)裝置本身的運(yùn)行狀態(tài)，保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的觸發(fā)系統(tǒng)

觸發(fā)系統(tǒng)是系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的關(guān)鍵部分，必須具有抗噪聲干擾的能力，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的導(dǎo)通可控硅。在這里主要存在兩個(gè)技術(shù)問題：

觸發(fā)脈沖能夠及時(shí)準(zhǔn)確的觸發(fā)晶閘管

晶閘管是一種電流控制型雙極型半導(dǎo)體元件，它要求門極的驅(qū)動(dòng)單元類似于一個(gè)電流源，能向晶閘管提供一個(gè)特別陡直的尖峰電流脈沖，來保證在任何時(shí)刻都能夠準(zhǔn)確可靠的觸發(fā)晶閘管。所以晶閘管的門極觸發(fā)脈沖特性對晶閘管的正常工作有非常強(qiáng)烈的影響。

在高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的使用時(shí)，我們要求相互串聯(lián)的晶閘管盡可能的一起導(dǎo)通，因?yàn)殚_通較慢的可能會(huì)承受過電壓而損壞元件，這個(gè)時(shí)候就要求同組串聯(lián)的晶閘管開通時(shí)間差盡量的小。

高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)方式

高壓隔離有三種觸發(fā)系統(tǒng)，脈沖變壓器、直接光觸發(fā)和光纖觸發(fā)。脈沖變壓器結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但是其電磁兼容性差，不適合在高壓環(huán)境下使用；直接光觸發(fā)系統(tǒng)雖然可靠準(zhǔn)確但是價(jià)格昂貴，很少被采用；光纖觸發(fā)系統(tǒng)可靠性好，雖然相比直接光觸發(fā)系統(tǒng)在電路上增加了一些復(fù)雜性，但是相對造價(jià)要低很多并且觸發(fā)準(zhǔn)確可靠，目前市場上的高壓軟起動(dòng)裝置的觸發(fā)系統(tǒng)基本上都采用光纖觸發(fā)系統(tǒng)。

3、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的信號(hào)采集電路和人機(jī)界面

信號(hào)采集電路主要功能是采集各種信號(hào)并進(jìn)行預(yù)處理，然后把處理過的信號(hào)反饋回主控電路。目前主要采集信號(hào)有兩種，電壓信號(hào)和電流信號(hào)，部分軟起動(dòng)廠家還采集溫度及轉(zhuǎn)速信號(hào)。電壓、電流信號(hào)一般通過互感器來進(jìn)行采集，在經(jīng)過處理后反饋回主控制電路，根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)判斷電機(jī)及軟起動(dòng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出觸發(fā)脈沖或者在系統(tǒng)整體運(yùn)行異常時(shí)通過反饋信號(hào)判斷故障并發(fā)出保護(hù)命令。