TGQ1-3000/10
高压交流电机软起动装置
说明书
在安装、运行、维护高压交流电机软起动装置之前,请仔细阅读本手册。
注意事项
危险事项:
如不按规定操作可能导致危害人生安全的事故。
高压交流电机软起动装置接入电源后,柜内会带高电压。运行中如打开软起动装置的大门,软起动装置将跳闸、报警、停止工作。但即使在电机停止运行状态,其输入端仍带有高电压。必须断开软起动装置的前级输入电源,确认软起动装置从高压隔离后,方可打开软起动装置的前、后大门。在对软起动装置的高压部分进行任何维护、维修之前,必须将软起动装置的高压部分可靠接地。
软起动装置的控制电路板及控制线路带有220V交流电压,接触控制电路板及控制线路的端头有触电的危险。
软起动装置的柜体必须可靠接地。
警告事项:
如不按规定操作可能导致危害设备安全的事故。
无功补偿装置—用于提高电机功率因数的无功补偿装置的接入,可能损坏软起动装置的可控硅元件,用户如需接入无功补偿装置,请务必在订购软起动装置时向厂商说明。
输入输出—软起动装置的输入、输出端不得接反,否则将损坏软起动装置。
连续起动—超过规定的连续起动,将使软起动装置的可控硅元件超温,最终将其损坏。 环境—软起动装置的设计工作环境为室内、常温、无污染及腐蚀,用户有特殊的要求请在订购时向厂商说明。
目录
第一章 绪论………………………………………………3 第二章 安装………………………………………………10 第三章 起动………………………………………………12 第四章 维护及故障排除…………………………………16
版本
代号: 共22页 第4页
第一章 绪论
1.1 概述
软起动装置是用来控制交流电机起动的设备,它的主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置。TGQ1型软起动装置是为高压交流电机的起动而设计的,其型号字母代表的意义如下:
1.2 技术指标和性能
负载种类 交流电压 功率 容量
三相中压异步电机、同步电机 10kV +10%-15% 3000kW
连续:130%控制器标称值 短时:400%控制器标称值/30秒 200%控制器标称值/60秒
连续起动:最大4次/小时,两次启动至少间隔15分钟
频率 主回路组成 瞬时过电压保护 冷却 旁路接触器 环境条件
50Hz±2Hz 36 SCRS
复合过电压保护器及dv/dt吸收网络 空气对流冷却
具有直接起动容量的接触器。
机柜温度0℃— 40℃(32°F——122°F) 海拔0-3300ft(1000米) 5%—95% 相对湿度
控制方式
用户提供2或3线220VAC。
耐压 工频35kV,1 min 雷电75kV
先进的电机保护
过流保护 运行过流:1.5倍额定电流 起动过流:1.5倍设定电流
相电流不平衡保护 负载缺相保护 相序检测 起动超时
不平衡跳闸标准: 相电流差值达到50A
逆序拒绝操作 0—60秒,现场设定
可编程输出
恒流设置 软停设置 故障显示
电流设置:100-400% IN 禁止:默认
SCR短路、缺相、相间不平衡跳闸、过载、过流、失电压或其它任何跳闸
仪表检测功能
电流数据 电压检测
A、B、C相电流 电源电压及电机电压
串行接口
通讯接口 RS-485
操作界面
LCD显示 键盘 状态显示
液晶4行汉字显示屏,显示各种故障及参数设定 8个触摸式键盘
指示灯,包括:起动、运行、报警
记忆
操作记忆 出厂预置存储器 用户设定及状态
DRAM在初始化通电时从FLASH EPROM和EEPROM中自动的下载控制软件。 可编程只读存储器
不会失去信息的EEPROM、不需要更换电池
1.3 工作原理
软起动装置系统原理如图1。
在软起动过程中,各相晶闸管顺序导通,并按一定规律移相改变电机的输入电压。图2a)表示三相电路通过晶闸管移相调节输出电压的简化原理图。2b)、2c)为电源的相电压和线
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代号: 共22页 第7
页
图2 三相调压电路电压及晶闸管移相范围
图3 三相调压电路移相脉冲及电流电压波形
1.5 主要部件
1.5.1 晶闸管组件
电源电压为10kV时,每相由6组晶闸管组件串联,TGQ1型软起动装置采用空气对流冷却。
1.5.2 真空接触器QM
真空接触器用于起动结束时旁路晶闸管组件,在正常运行条件下开断负载电流,或开断大于额定电流的故障电流。接触器选用JCZ5-12J/D250.25(T)型交流真空接触器。
1.5.3 电流互感器1TA,2TA,3TA
额定工作电压 原边额定电流 次边额定电流 数量
10kV 800A 5A 3台
1.5.4 触发系统
可控硅触发电路是系统稳定可靠的关键部分,必须具有抗噪声干扰的能力,可以工作在恶劣的工作在环境中,不受现场安装时线路阻抗、短路容量、或开关的快速通断而产生影响,TGQ1型软起动装置触发电路的特性包括:
自动同步的触发脉冲——以保证每相的导通角的触发点相同从而不产生误触发,这特性适合那些小型工厂自备的发电机设备,TGQ1型软起动装置可以放心的使用于波动较大且不稳定的电源。
稳定可靠的触发脉冲信号——可以在150度的范围内可靠地触发可控硅,并且不受噪声信号的影响,以保证不产生误触发。
闭环触发控制方式——根据输入电流和电压曲线和输出电流和电压反馈进行平滑的软起动,可以满足起动时不同的工艺需要。
光导纤维隔离用于高压电源和全部低压系统之间以达到最大限度的隔离和确保安全。
1.5.6 电子控制系统
电子控制电路分为低压、高压两部分,并隔离成两个独立的部分。低压电子部分包括操作键盘和接口、DSP主控板和控制开关及继电器等,安装在低压控制室中。高压电子部分为触发驱动板,位于SCR模块组件上面。
控制键盘操作接口:一个4×15个汉字字符的LCD显示器和3个指示灯及蜂鸣器,LCD
显示器可以显示电源电压、电机电压,三相电流,各种故障及起动和停车的参数,3个指示灯用于指示起动、运行及报警的状态,控制键盘用于人机对话和参数调整。
DSP主控板:DSP板上装有数字信号处理器和通讯处理器,决定各种操作功能,根据用户的设定程序和检测反馈信号来进行控制,主板上装有EPROM、EEPROM和DRAM寄存器,以及模拟和数字接口。控制主接触器、旁路接触器的动作顺序和SCR的触发,这个板子上产生全部的触发信号和接收来自光纤隔离的反馈信号,把模拟信号转换为DSP所需的数字信号。
触发驱动板:位于SCR模块组件上面,这些板子和主电源板通过光纤进行通讯联系,通过脉冲变压器把触发脉冲信号进行放大来触发SCR。
第二章 安装
2.1 接收和开箱
TGQ1型软起动装置设计是垂直站立状态运输。
z 仔细的开箱并检查是否在运输过程中被损坏,如果有损坏请在收到提货单后15天内
填写损坏报告。
z 确认所定的型号和所收到的货一致,产品型号在标签上。
2.2 初始检查
z 观察是否在运输和搬运过程中有损坏。
z 检查是否在运输和搬运过程中有机械部件松动或断线、接线松动现象,接线松动会增
加阻抗影响功能。
z 在起动之前要检查额定电压和电流是否正确。
2.3 使用环境
合适的安装位置会保证设备的正常运行和使用寿命,TGQ1型软起动装置应安装在如下环境:
z 环境操作温度0℃—40℃(32°F—122°F) (如果选用加热器允许在-20℃条件下运行) z 防雨、防湿
z 湿度:5%—95%非凝结
z 无金属屑、无导电尘埃和腐蚀气体。 z 防止震动(低于0.5G)。
2.4 尺寸
TGQ1-3000/10型软起动装置的外形尺寸为2200(高)×1400(宽)×1600(深) 底部安装孔尺寸为1500mm×1250mm,4个φ13×30的长圆孔。
第三章 起动
警告:TGQ1型软起动装置具有高压,有潜在的能伤害人身的电压,必须由经过授权和经过培
训的人员来操作。
3.1 起动的初始步骤
请在通电前做如下的检查:
z 检查是否任何机械部件和接线有松动,以及在机柜内是否有加工金属末和碎片。 z 检查电机的接线和绝缘是否良好。 z 检查系统接地是否良好。
z 去掉柜体为运输牢固而捆扎的各种胶带。 z 检查所有的导线是否连接良好。
z 检查电机的额定电流,确认编程电流是否正确。 注意:电机必须是接在TGQ1型软起动装置的输出端上。 z 确保前后主柜门可靠关闭。
z 控制电源为220V,接上该电源,此时低压控制箱220V电压表应指示正确。接通控制
电源自动开关(此时开关电源绿灯亮),再依次合上指令电源、真空接触器电源、电流互感器电源自动开关,LCD显示屏会点亮进入主界面,显示电压、电流参数及参数设定,其中UN对应为电网电压,UM对应电机侧电压,Ia,Ib,Ic分别对应A,B,C三相电流。
z 请参看后面部分的详细说明,检查所有的参数,如果需要可以进行修正。
3.2 起动入门
3.2.1 起动:
按下开关柜真空断路器QF的合闸按钮,真空断路器QF闭合后,软起动柜控制系统检测到10kV上电且无异常状态后给出准备完毕开关量信号。
按下软起动按钮按钮SB1或SB1'(通过低压控制箱内转换开关实现),调节中继K1其1对常开触点接通软起动电源变压器TB,输出一对常开触点给上级控制系统;同时使调节信号灯HL1点亮。
使运行中继K2闭合,其1对常开触点闭合,使旁路真空接触器QM合闸线圈得电,QM合闸并
由机械保持;QM闭合后返回给控制系统一个闭合信号(图1、QM触点闭合),控制系统使调节中继K1和运行中继K2线圈都失电,调节信号灯HL1灭。同时QM另一对常开触点闭合使运行信号灯HL2点亮,并给上级控制系统输出一对常开触点。
3.2.2 停车:
按下软停车按钮SB2或SB2'(通过低压控制箱内转换开关实现),软起动柜控制系统调节中继K1闭合,调节信号灯HL1点亮,接通电源变压器TB,给晶闸管发出满导通的触发信号,再使软停中继K3闭合,旁路真空接触器QM跳闸线圈得电,使QM跳闸,QM返回给控制系统一个跳闸信号(图1、QM触点开断),同时使运行信号灯HL2灭。
软起动柜控制系统关断电机电压,直至电机停下,最后使跳闸中继K4得电,向上级控制系统输出跳闸信号(一对常开触点),使开关柜真空断路器QF跳闸,QF给软起动柜控制系统返回一跳闸完成信号(图1、QF触点开断),软起动柜控制系统使所有中继失电,系统复位,完成停车。
3.2.3 故障起动:
将旋钮开关SR拧向“直起”位,其一对常开触点使旁路真空接触器QMQM合闸并由机械保持(旋钮开关SR选用自复位型);另一对常开触点给软起动柜控制系统输入故障运行的指令,控制系统将不起作用。
按下开关柜真空断路器QF的合闸按钮,真空断路器QF闭合,使电机得电,完成直接起动。
3.2.4 故障跳闸:
软起动柜控制系统发现任何故障都将在显示屏上显示相应信息,并使故障中继K5其一对常开触点闭合使报警灯和蜂鸣器得电,另一对常开触点向上级控制系统输出跳闸信号,使开关柜真空断路器QF跳闸。
任何情况按下紧急按钮SB1,其一对常开触点给软起动柜控制系统输入紧急故障指令,使故障中继K5得电,结果同上,但软起动柜控制系统复位。在软起动柜控制系统故障时,紧急按钮SB1同时给上级控制系统直接输出跳闸信号(常开和常闭触点),使开关柜真空断路器QF跳闸。
S1和S2为前、后门连锁的行程开关,门打开将使故障中继K5得电,使开关柜真空断路器QF跳闸和软起动柜控制系统复位。
3.3 恒流参数调整
出厂时设定为恒流起动,可满足大多数的应用情况,可以满足大多数的使用场合。当电机准备起动时,可以先试用出厂设定。如果电机不能起动或不能达到全速,增加限流值。调整的细节及相关的方法请参见下面的内容。
3.3.1 起动电流
出厂设定:220% 额定电流 设定范围:0-400% 额定电流
起动电流必须合理设定,电机才能立即产生一个足够大的起动转矩,又使电机不受到起动转矩冲击,从而避免机械部件的损伤。
3.4 软停控制
TGQ1型软起动装置可以提供软停的功能,可以使停车时的输出电压缓慢减小,从而在停车过程中提供一个递减的输出转矩。这样可以使停车时间延长,减小负载停车时的机械冲击。例如:此功能用在离心式水泵中,可以避免正常停车时,因水锤现象所造成阀门的损坏。因此水泵的软停车经常被称为水泵的保护控制。
出厂发货时设置在软停无效上,通电后可以调整软停时间,软起和软停参数应该根据负载性质设定。
软停状态提供一个递减的输出电压,慢慢停机的功能。在停机过程中减小输出转矩,这和电力刹车是完全不同的两个概念。软停可以延长停机时间,防止突然失压,消除离心泵所产生的水锤现象,软停控制常用于水泵控制中。软停的时间、停机电压必须通过编程来设定。
在供水系统中,因水的重力而产生的水压称为“水头压力”。水泵可以根据负载的情况提供相应的动力以克服水头压力,从而实现供水。当水泵停止时,泵提供的动力突然为0,上部压力将使水倒流。安全阀是防止水倒流的装置。倒流的水被安全阀隔断,将产生很强的振动波,振动的声音被称为“水锤”,振动波将沿着管路传播,对所遇到的管路、阀门等相关的设备造成严重破坏。
如果在供水系统中使用TGQ1型软起动装置,其软停功能可以使泵的输出动力缓慢减小,水锤现象基本消失。
软停的另一使用场合:在货物传送过程中,自然停车,引起货物的碰撞或倒塌的场合,如果使用软停机器可以使停车过程变缓,从而避免此类生产故障发生。对于吊车、吊桥、运货车采用软停后可以防止运行过程中的不稳定以及突然停止所产生的不稳定及故障。
★ 本台软起动装置不具备软起功能。
版本 代号: 共22页 第16页
3.4.1 软停时间
工厂设定= 5秒 范围= 0-60秒
降速斜坡时间可以调整它对应着从软停开始到软停停止电压所经历的时间,调试好后应重新起动以验证满足软停时间设定。
警告:不要超过电机生产厂家所规定的电机每小时允许起动的次数,当软停工作时,软停的次数应该算作起动次数,例如:电机每小时允许起动4次,那么在软停工作时,允许起动和软停的总共次数是2。
3.5 控制器操作说明
3.5.1 操作界面
操作界面(见下图)为薄膜开关,紧贴在控制柜上。 按键功能:
F1、F2、F3、F4键为功能键,对应显示区最后一行相应位置的文字说明可作不同功能的操作;
←、↑、→、↓键为调节键,其中←、→键可调整单屏的菜单激活位置,↑、↓键可调整要设置参数大小。
面模中间部分为显示区。
显示区
密码输入界面
TGQ参数设置界面
如下图所示,参数设置界面包括软起设置、停车设置、参数设置、调试设置四个菜单按钮,激活其中某一按钮,按下“F1”键将进入相应的子界面。
TGQ参数设置界面
软起设置 —— 将进入软起设置子界面; 停车设置 —— 将进入停车设置子界面;
参数设置 —— 将进入参数设置子界面;
调试设置 —— 将进入调试设置子界面,一般不用。
软起设置界面
如下图所示,该界面可选择电机软起方式。
软起设置界面
1.恒流起动 —— 通过↑、↓键在各种不同的起动方式间切换,按“F1”键将进入相应软起方式设置子界面。
恒流起动界面
如下图所示,该界面可对恒流起动方式进行具体设置,设置完后按“F1”键将保存本次设置并返回软起设置界面。
恒流起动界面
起始触发角 —— 通过↑、↓键增大或减小起始触发角;
电流限制 —— 通过↑、↓键增大或减小起动电流限制倍数。
斜坡电压起动界面
如下图所示,该界面可对斜坡电压起动进行具体设置,设置完后按“F1”键将保存本次设置并返回软起设置界面。
斜坡电压起动界面
起始触发角 —— 通过↑、↓键增大或减小起始触发角;
起动时间 —— 通过↑、↓键增大或减小电机软起时间设置。
停车设置界面
如下图所示,该界面可对电机停车进行具体设置,设置完后按“F1”键将保存本次设置并返回TGQ参数设置界面。
停车设置界面
软停启用
—— 通过↑、↓键启用或禁止电机软停车模式,方框内打√表示启用;
停车时间 —— 通过↑、↓键增大或减小电机软停车时间,若软停禁止,则该参数无意义。
参数设置界面
如下图所示,该界面主要包括电机参数、保护整定两个菜单按钮,激活某一按钮,按下“F1”键将进入相应的子界面。
参数设置界面
电机参数 —— 将进入电机额定参数设置子界面; 保护整定 —— 将进入各保护参数整定界面。
电机参数界面
如下图所示,该界面可对电机额定电压、电流等参数进行设置,设置完后按“F1”键将保存本次更改并返回参数设置界面。
电机参数界面
电机额定电压 ——
通过↑、↓键增大或减小电机额定电压; 电机额定电流 —— 通过↑、↓键增大或减小电机额定电流。
保护整定界面
如下图所示,该界面对电机软起和运行过程中相关保护参数进行整定,设置完后按“F1”键将保存本次更改并返回参数设置界面。
保护整定界面
失压整定 —— 通过↑、↓键增大或减小电机失压故障保护的整定值;
电流不平衡整定 —— 通过↑、↓键增大或减小电机三相电流不平衡故障保护的整定值;
起动超时整定 —— 通过↑、↓键增大或减小电机起动时间过长故障保护的整定值。
故障报警界面
当电机软起和运行过程中发生故障时,及时弹出该报警界面,如下图所示。按下“F1”或“F4”键将消除该报警,系统复位。
故障报警界面
3.6 故障起动操作说明
TGQ1型软起动装置提供了在电子控制系统或晶闸管组件故障情况下的应急起动功能。将控制面板上的故障起动旋钮打到直起动位,旁路真空接触器将直接闭合,完成电机的直接起动。
警告:该功能可能引起系统电压跌落,对电机及真空接触器造成冲击。
第四章 维护及故障排除
4.1 维护
TGQ1型软起动装置设计为免维护产品,然而和其它电子设备一样。这个产品应定期的检查是否有尘土污染、受潮以及工业生产环境污染。它会引起高压放电以及影响SCR的散热器散热。每年要检查螺栓是否有松动,并使用合适的力矩扭紧螺丝。根据生产厂家的技术手册检查真空接触器的气隙间隔是否合乎要求。
注:如果安装在一个有工业污染的环境而且是采用风扇散热,那么必须经常检查空气过滤器,以保证干净的冷却空气进入控制柜内。
4.2 故障处理
当故障发生时,LCD将显示故障,故障指示灯会点亮。要在清除故障后再重新起动电机。如果在使用正确的操作方法和参数调整后仍无法排除故障,请和生产厂联系。
可能引起问题
的原因 输入电缆相序接错
调整相应电缆相序
电机反转 缺相
缺相
输出电缆相序接错 缺一相或缺多相 编程不合适 过载损坏或堵转
检查电源 检查电机标牌 和编程参数 检查电机电流
问题 相序接错
显示 逆序错故障
解决方法
过载 过载跳闸
TGQ1-3000/10
高压交流电机软起动装置
说明书
在安装、运行、维护高压交流电机软起动装置之前,请仔细阅读本手册。
注意事项
危险事项:
如不按规定操作可能导致危害人生安全的事故。
高压交流电机软起动装置接入电源后,柜内会带高电压。运行中如打开软起动装置的大门,软起动装置将跳闸、报警、停止工作。但即使在电机停止运行状态,其输入端仍带有高电压。必须断开软起动装置的前级输入电源,确认软起动装置从高压隔离后,方可打开软起动装置的前、后大门。在对软起动装置的高压部分进行任何维护、维修之前,必须将软起动装置的高压部分可靠接地。
软起动装置的控制电路板及控制线路带有220V交流电压,接触控制电路板及控制线路的端头有触电的危险。
软起动装置的柜体必须可靠接地。
警告事项:
如不按规定操作可能导致危害设备安全的事故。
无功补偿装置—用于提高电机功率因数的无功补偿装置的接入,可能损坏软起动装置的可控硅元件,用户如需接入无功补偿装置,请务必在订购软起动装置时向厂商说明。
输入输出—软起动装置的输入、输出端不得接反,否则将损坏软起动装置。
连续起动—超过规定的连续起动,将使软起动装置的可控硅元件超温,最终将其损坏。 环境—软起动装置的设计工作环境为室内、常温、无污染及腐蚀,用户有特殊的要求请在订购时向厂商说明。
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第一章 绪论………………………………………………3 第二章 安装………………………………………………10 第三章 起动………………………………………………12 第四章 维护及故障排除…………………………………16
版本
代号: 共22页 第4页
第一章 绪论
1.1 概述
软起动装置是用来控制交流电机起动的设备,它的主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置。TGQ1型软起动装置是为高压交流电机的起动而设计的,其型号字母代表的意义如下:
1.2 技术指标和性能
负载种类 交流电压 功率 容量
三相中压异步电机、同步电机 10kV +10%-15% 3000kW
连续:130%控制器标称值 短时:400%控制器标称值/30秒 200%控制器标称值/60秒
连续起动:最大4次/小时,两次启动至少间隔15分钟
频率 主回路组成 瞬时过电压保护 冷却 旁路接触器 环境条件
50Hz±2Hz 36 SCRS
复合过电压保护器及dv/dt吸收网络 空气对流冷却
具有直接起动容量的接触器。
机柜温度0℃— 40℃(32°F——122°F) 海拔0-3300ft(1000米) 5%—95% 相对湿度
控制方式
用户提供2或3线220VAC。
耐压 工频35kV,1 min 雷电75kV
先进的电机保护
过流保护 运行过流:1.5倍额定电流 起动过流:1.5倍设定电流
相电流不平衡保护 负载缺相保护 相序检测 起动超时
不平衡跳闸标准: 相电流差值达到50A
逆序拒绝操作 0—60秒,现场设定
可编程输出
恒流设置 软停设置 故障显示
电流设置:100-400% IN 禁止:默认
SCR短路、缺相、相间不平衡跳闸、过载、过流、失电压或其它任何跳闸
仪表检测功能
电流数据 电压检测
A、B、C相电流 电源电压及电机电压
串行接口
通讯接口 RS-485
操作界面
LCD显示 键盘 状态显示
液晶4行汉字显示屏,显示各种故障及参数设定 8个触摸式键盘
指示灯,包括:起动、运行、报警
记忆
操作记忆 出厂预置存储器 用户设定及状态
DRAM在初始化通电时从FLASH EPROM和EEPROM中自动的下载控制软件。 可编程只读存储器
不会失去信息的EEPROM、不需要更换电池
1.3 工作原理
软起动装置系统原理如图1。
在软起动过程中,各相晶闸管顺序导通,并按一定规律移相改变电机的输入电压。图2a)表示三相电路通过晶闸管移相调节输出电压的简化原理图。2b)、2c)为电源的相电压和线
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图2 三相调压电路电压及晶闸管移相范围
图3 三相调压电路移相脉冲及电流电压波形
1.5 主要部件
1.5.1 晶闸管组件
电源电压为10kV时,每相由6组晶闸管组件串联,TGQ1型软起动装置采用空气对流冷却。
1.5.2 真空接触器QM
真空接触器用于起动结束时旁路晶闸管组件,在正常运行条件下开断负载电流,或开断大于额定电流的故障电流。接触器选用JCZ5-12J/D250.25(T)型交流真空接触器。
1.5.3 电流互感器1TA,2TA,3TA
额定工作电压 原边额定电流 次边额定电流 数量
10kV 800A 5A 3台
1.5.4 触发系统
可控硅触发电路是系统稳定可靠的关键部分,必须具有抗噪声干扰的能力,可以工作在恶劣的工作在环境中,不受现场安装时线路阻抗、短路容量、或开关的快速通断而产生影响,TGQ1型软起动装置触发电路的特性包括:
自动同步的触发脉冲——以保证每相的导通角的触发点相同从而不产生误触发,这特性适合那些小型工厂自备的发电机设备,TGQ1型软起动装置可以放心的使用于波动较大且不稳定的电源。
稳定可靠的触发脉冲信号——可以在150度的范围内可靠地触发可控硅,并且不受噪声信号的影响,以保证不产生误触发。
闭环触发控制方式——根据输入电流和电压曲线和输出电流和电压反馈进行平滑的软起动,可以满足起动时不同的工艺需要。
光导纤维隔离用于高压电源和全部低压系统之间以达到最大限度的隔离和确保安全。
1.5.6 电子控制系统
电子控制电路分为低压、高压两部分,并隔离成两个独立的部分。低压电子部分包括操作键盘和接口、DSP主控板和控制开关及继电器等,安装在低压控制室中。高压电子部分为触发驱动板,位于SCR模块组件上面。
控制键盘操作接口:一个4×15个汉字字符的LCD显示器和3个指示灯及蜂鸣器,LCD
显示器可以显示电源电压、电机电压,三相电流,各种故障及起动和停车的参数,3个指示灯用于指示起动、运行及报警的状态,控制键盘用于人机对话和参数调整。
DSP主控板:DSP板上装有数字信号处理器和通讯处理器,决定各种操作功能,根据用户的设定程序和检测反馈信号来进行控制,主板上装有EPROM、EEPROM和DRAM寄存器,以及模拟和数字接口。控制主接触器、旁路接触器的动作顺序和SCR的触发,这个板子上产生全部的触发信号和接收来自光纤隔离的反馈信号,把模拟信号转换为DSP所需的数字信号。
触发驱动板:位于SCR模块组件上面,这些板子和主电源板通过光纤进行通讯联系,通过脉冲变压器把触发脉冲信号进行放大来触发SCR。
第二章 安装
2.1 接收和开箱
TGQ1型软起动装置设计是垂直站立状态运输。
z 仔细的开箱并检查是否在运输过程中被损坏,如果有损坏请在收到提货单后15天内
填写损坏报告。
z 确认所定的型号和所收到的货一致,产品型号在标签上。
2.2 初始检查
z 观察是否在运输和搬运过程中有损坏。
z 检查是否在运输和搬运过程中有机械部件松动或断线、接线松动现象,接线松动会增
加阻抗影响功能。
z 在起动之前要检查额定电压和电流是否正确。
2.3 使用环境
合适的安装位置会保证设备的正常运行和使用寿命,TGQ1型软起动装置应安装在如下环境:
z 环境操作温度0℃—40℃(32°F—122°F) (如果选用加热器允许在-20℃条件下运行) z 防雨、防湿
z 湿度:5%—95%非凝结
z 无金属屑、无导电尘埃和腐蚀气体。 z 防止震动(低于0.5G)。
2.4 尺寸
TGQ1-3000/10型软起动装置的外形尺寸为2200(高)×1400(宽)×1600(深) 底部安装孔尺寸为1500mm×1250mm,4个φ13×30的长圆孔。
第三章 起动
警告:TGQ1型软起动装置具有高压,有潜在的能伤害人身的电压,必须由经过授权和经过培
训的人员来操作。
3.1 起动的初始步骤
请在通电前做如下的检查:
z 检查是否任何机械部件和接线有松动,以及在机柜内是否有加工金属末和碎片。 z 检查电机的接线和绝缘是否良好。 z 检查系统接地是否良好。
z 去掉柜体为运输牢固而捆扎的各种胶带。 z 检查所有的导线是否连接良好。
z 检查电机的额定电流,确认编程电流是否正确。 注意:电机必须是接在TGQ1型软起动装置的输出端上。 z 确保前后主柜门可靠关闭。
z 控制电源为220V,接上该电源,此时低压控制箱220V电压表应指示正确。接通控制
电源自动开关(此时开关电源绿灯亮),再依次合上指令电源、真空接触器电源、电流互感器电源自动开关,LCD显示屏会点亮进入主界面,显示电压、电流参数及参数设定,其中UN对应为电网电压,UM对应电机侧电压,Ia,Ib,Ic分别对应A,B,C三相电流。
z 请参看后面部分的详细说明,检查所有的参数,如果需要可以进行修正。
3.2 起动入门
3.2.1 起动:
按下开关柜真空断路器QF的合闸按钮,真空断路器QF闭合后,软起动柜控制系统检测到10kV上电且无异常状态后给出准备完毕开关量信号。
按下软起动按钮按钮SB1或SB1'(通过低压控制箱内转换开关实现),调节中继K1其1对常开触点接通软起动电源变压器TB,输出一对常开触点给上级控制系统;同时使调节信号灯HL1点亮。
使运行中继K2闭合,其1对常开触点闭合,使旁路真空接触器QM合闸线圈得电,QM合闸并
由机械保持;QM闭合后返回给控制系统一个闭合信号(图1、QM触点闭合),控制系统使调节中继K1和运行中继K2线圈都失电,调节信号灯HL1灭。同时QM另一对常开触点闭合使运行信号灯HL2点亮,并给上级控制系统输出一对常开触点。
3.2.2 停车:
按下软停车按钮SB2或SB2'(通过低压控制箱内转换开关实现),软起动柜控制系统调节中继K1闭合,调节信号灯HL1点亮,接通电源变压器TB,给晶闸管发出满导通的触发信号,再使软停中继K3闭合,旁路真空接触器QM跳闸线圈得电,使QM跳闸,QM返回给控制系统一个跳闸信号(图1、QM触点开断),同时使运行信号灯HL2灭。
软起动柜控制系统关断电机电压,直至电机停下,最后使跳闸中继K4得电,向上级控制系统输出跳闸信号(一对常开触点),使开关柜真空断路器QF跳闸,QF给软起动柜控制系统返回一跳闸完成信号(图1、QF触点开断),软起动柜控制系统使所有中继失电,系统复位,完成停车。
3.2.3 故障起动:
将旋钮开关SR拧向“直起”位,其一对常开触点使旁路真空接触器QMQM合闸并由机械保持(旋钮开关SR选用自复位型);另一对常开触点给软起动柜控制系统输入故障运行的指令,控制系统将不起作用。
按下开关柜真空断路器QF的合闸按钮,真空断路器QF闭合,使电机得电,完成直接起动。
3.2.4 故障跳闸:
软起动柜控制系统发现任何故障都将在显示屏上显示相应信息,并使故障中继K5其一对常开触点闭合使报警灯和蜂鸣器得电,另一对常开触点向上级控制系统输出跳闸信号,使开关柜真空断路器QF跳闸。
任何情况按下紧急按钮SB1,其一对常开触点给软起动柜控制系统输入紧急故障指令,使故障中继K5得电,结果同上,但软起动柜控制系统复位。在软起动柜控制系统故障时,紧急按钮SB1同时给上级控制系统直接输出跳闸信号(常开和常闭触点),使开关柜真空断路器QF跳闸。
S1和S2为前、后门连锁的行程开关,门打开将使故障中继K5得电,使开关柜真空断路器QF跳闸和软起动柜控制系统复位。
3.3 恒流参数调整
出厂时设定为恒流起动,可满足大多数的应用情况,可以满足大多数的使用场合。当电机准备起动时,可以先试用出厂设定。如果电机不能起动或不能达到全速,增加限流值。调整的细节及相关的方法请参见下面的内容。
3.3.1 起动电流
出厂设定:220% 额定电流 设定范围:0-400% 额定电流
起动电流必须合理设定,电机才能立即产生一个足够大的起动转矩,又使电机不受到起动转矩冲击,从而避免机械部件的损伤。
3.4 软停控制
TGQ1型软起动装置可以提供软停的功能,可以使停车时的输出电压缓慢减小,从而在停车过程中提供一个递减的输出转矩。这样可以使停车时间延长,减小负载停车时的机械冲击。例如:此功能用在离心式水泵中,可以避免正常停车时,因水锤现象所造成阀门的损坏。因此水泵的软停车经常被称为水泵的保护控制。
出厂发货时设置在软停无效上,通电后可以调整软停时间,软起和软停参数应该根据负载性质设定。
软停状态提供一个递减的输出电压,慢慢停机的功能。在停机过程中减小输出转矩,这和电力刹车是完全不同的两个概念。软停可以延长停机时间,防止突然失压,消除离心泵所产生的水锤现象,软停控制常用于水泵控制中。软停的时间、停机电压必须通过编程来设定。
在供水系统中,因水的重力而产生的水压称为“水头压力”。水泵可以根据负载的情况提供相应的动力以克服水头压力,从而实现供水。当水泵停止时,泵提供的动力突然为0,上部压力将使水倒流。安全阀是防止水倒流的装置。倒流的水被安全阀隔断,将产生很强的振动波,振动的声音被称为“水锤”,振动波将沿着管路传播,对所遇到的管路、阀门等相关的设备造成严重破坏。
如果在供水系统中使用TGQ1型软起动装置,其软停功能可以使泵的输出动力缓慢减小,水锤现象基本消失。
软停的另一使用场合:在货物传送过程中,自然停车,引起货物的碰撞或倒塌的场合,如果使用软停机器可以使停车过程变缓,从而避免此类生产故障发生。对于吊车、吊桥、运货车采用软停后可以防止运行过程中的不稳定以及突然停止所产生的不稳定及故障。
★ 本台软起动装置不具备软起功能。
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3.4.1 软停时间
工厂设定= 5秒 范围= 0-60秒
降速斜坡时间可以调整它对应着从软停开始到软停停止电压所经历的时间,调试好后应重新起动以验证满足软停时间设定。
警告:不要超过电机生产厂家所规定的电机每小时允许起动的次数,当软停工作时,软停的次数应该算作起动次数,例如:电机每小时允许起动4次,那么在软停工作时,允许起动和软停的总共次数是2。
3.5 控制器操作说明
3.5.1 操作界面
操作界面(见下图)为薄膜开关,紧贴在控制柜上。 按键功能:
F1、F2、F3、F4键为功能键,对应显示区最后一行相应位置的文字说明可作不同功能的操作;
←、↑、→、↓键为调节键,其中←、→键可调整单屏的菜单激活位置,↑、↓键可调整要设置参数大小。
面模中间部分为显示区。
显示区
密码输入界面
TGQ参数设置界面
如下图所示,参数设置界面包括软起设置、停车设置、参数设置、调试设置四个菜单按钮,激活其中某一按钮,按下“F1”键将进入相应的子界面。
TGQ参数设置界面
软起设置 —— 将进入软起设置子界面; 停车设置 —— 将进入停车设置子界面;
参数设置 —— 将进入参数设置子界面;
调试设置 —— 将进入调试设置子界面,一般不用。
软起设置界面
如下图所示,该界面可选择电机软起方式。
软起设置界面
1.恒流起动 —— 通过↑、↓键在各种不同的起动方式间切换,按“F1”键将进入相应软起方式设置子界面。
恒流起动界面
如下图所示,该界面可对恒流起动方式进行具体设置,设置完后按“F1”键将保存本次设置并返回软起设置界面。
恒流起动界面
起始触发角 —— 通过↑、↓键增大或减小起始触发角;
电流限制 —— 通过↑、↓键增大或减小起动电流限制倍数。
斜坡电压起动界面
如下图所示,该界面可对斜坡电压起动进行具体设置,设置完后按“F1”键将保存本次设置并返回软起设置界面。
斜坡电压起动界面
起始触发角 —— 通过↑、↓键增大或减小起始触发角;
起动时间 —— 通过↑、↓键增大或减小电机软起时间设置。
停车设置界面
如下图所示,该界面可对电机停车进行具体设置,设置完后按“F1”键将保存本次设置并返回TGQ参数设置界面。
停车设置界面
软停启用
—— 通过↑、↓键启用或禁止电机软停车模式,方框内打√表示启用;
停车时间 —— 通过↑、↓键增大或减小电机软停车时间,若软停禁止,则该参数无意义。
参数设置界面
如下图所示,该界面主要包括电机参数、保护整定两个菜单按钮,激活某一按钮,按下“F1”键将进入相应的子界面。
参数设置界面
电机参数 —— 将进入电机额定参数设置子界面; 保护整定 —— 将进入各保护参数整定界面。
电机参数界面
如下图所示,该界面可对电机额定电压、电流等参数进行设置,设置完后按“F1”键将保存本次更改并返回参数设置界面。
电机参数界面
电机额定电压 ——
通过↑、↓键增大或减小电机额定电压; 电机额定电流 —— 通过↑、↓键增大或减小电机额定电流。
保护整定界面
如下图所示,该界面对电机软起和运行过程中相关保护参数进行整定,设置完后按“F1”键将保存本次更改并返回参数设置界面。
保护整定界面
失压整定 —— 通过↑、↓键增大或减小电机失压故障保护的整定值;
电流不平衡整定 —— 通过↑、↓键增大或减小电机三相电流不平衡故障保护的整定值;
起动超时整定 —— 通过↑、↓键增大或减小电机起动时间过长故障保护的整定值。
故障报警界面
当电机软起和运行过程中发生故障时,及时弹出该报警界面,如下图所示。按下“F1”或“F4”键将消除该报警,系统复位。
故障报警界面
3.6 故障起动操作说明
TGQ1型软起动装置提供了在电子控制系统或晶闸管组件故障情况下的应急起动功能。将控制面板上的故障起动旋钮打到直起动位,旁路真空接触器将直接闭合,完成电机的直接起动。
警告:该功能可能引起系统电压跌落,对电机及真空接触器造成冲击。
第四章 维护及故障排除
4.1 维护
TGQ1型软起动装置设计为免维护产品,然而和其它电子设备一样。这个产品应定期的检查是否有尘土污染、受潮以及工业生产环境污染。它会引起高压放电以及影响SCR的散热器散热。每年要检查螺栓是否有松动,并使用合适的力矩扭紧螺丝。根据生产厂家的技术手册检查真空接触器的气隙间隔是否合乎要求。
注:如果安装在一个有工业污染的环境而且是采用风扇散热,那么必须经常检查空气过滤器,以保证干净的冷却空气进入控制柜内。
4.2 故障处理
当故障发生时,LCD将显示故障,故障指示灯会点亮。要在清除故障后再重新起动电机。如果在使用正确的操作方法和参数调整后仍无法排除故障,请和生产厂联系。
可能引起问题
的原因 输入电缆相序接错
调整相应电缆相序
电机反转 缺相
缺相
输出电缆相序接错 缺一相或缺多相 编程不合适 过载损坏或堵转
检查电源 检查电机标牌 和编程参数 检查电机电流
问题 相序接错
显示 逆序错故障
解决方法
过载 过载跳闸