磁控软起动柜

   襄阳源创电气有限公司王工告诉我们：现在市场上大多数软启动器为外置旁路软启动器，所以需要注意到软启动器的一个日常维护工作。那么外置旁路软启动器的日常维护要注意什么呢?

    1、平时注意检查软起动的环境条件，防止在超过其允许的环境条件下运行。注意检查软起动器周围是否有妨碍其通风散热的物体，确保软起动器四周有足够的空间。

    2、定期检查配电线端子是否松动，柜内元器件有否过热、变色、焦臭味等现象。

    3、定期清扫灰尘，以免影响散热，防止晶闸管因温度升高而损坏，同时也可避免因积尘引起的漏电和短路事故。清扫灰尘可用干燥的毛刷进行，也可以用皮老虎吹和吸尘器吸。对于大块污垢，可用绝缘棒去除。若有条件，可用0.6M帕左右的压缩机空气吹除。

    4、平时注意观察风机的运行情况，一旦发现风机转速慢或异常，应及时修理(如清除油垢、积尘，加润滑油，更换损坏或变质的电容器)。对损坏的风机要及时更换。如果在没有风机的情况下使用软启动器，将会损坏晶闸管

    5、如果软启动器使用环境较潮湿或易结露，应经常用红外灯泡或电吹风烘干，驱除潮气，以免漏电和短路事故的发生。

    1 引言   变频器作为一种变流器在运行过程中要产生一定的功耗。由于使用器件不同，控制方式不同，不同品牌，不同规格的变频器所产生的功耗也不尽相同。资料表明变频器的功耗一般为其容量的4~5%。其中逆变部分约占50%，整流及直流回路约40%，控制及保护电路为5~15%。10℃法则表明当器件温度降低10℃，器件的可靠性增长一倍。可见如何处理变频器的散热，降低温升，提高器件的可靠性，从而延长设备的使用寿命，更好的服务于社会是多么重要。  2 散热方式的分类   变频器的散热分为以下几种:自然散热，强迫风冷，水冷。

    2.1自然散热   对于小容量的变频器一般选用自然散热方式，其使用环境应通风良好，无易附着粉尘及飘浮物。此类变频器的拖动对象多为家用空调、数控机床之类，功率很小，使用环境比较优良。    另外一种使用自然散热方式的变频器容量并不一定小，那就是防爆变频器。对于此类变频器小容量可以选用一般类型的散热器即可，要求散热面积在允许的范围内尽可能的大一些，散热肋片间距小一些，尽可能的增加热辐射面积。对于大容量的防爆变频器，如使用自然散热方式建议使用热管散热器。热管散热器是近年来新兴的一种散热器，它是热管技术与散热器技术结合的一种产品，它的散热效率极高，可以将防爆变频器的容量做的比较大，可达几百kVA。这种散热器相对普通散热器，所不同之处就是体积相对大，成本高。这种散热方式与水冷方式(后面将论述)相比较还是有优势的:水冷要用水冷器件，水冷散热器以及必不可少的水循环系统等等，其成本比使用热管散热器散热高。业界反映热管散热器性能好，值得推广。

    2.2 强迫风冷   强迫风冷是普遍采用的一种散热方式。随着半导体器件的发展，半导体器件散热器也得到了飞速的发展，趋向标准化，系列化，通用化;而新产品则向低热阻，多功能，体积小，重量轻，适用于自动化生产与安装等方向发展。几大散热器生产商，产品多达上千个系列，并全部经过测试，提供了使用功率与散热器热阻曲线，为用户准确选用提供了方便。同时散热风机的发展也相当快，呈现出体积小，长受命，低噪声，低功耗，大风量，高防护的特点。如DELTA CPU风扇体积只有25mm×25mm×10mm;日本SANYO长寿命风机可达200000h，防护等级可达IPX5; 更有德国ebm大风量轴流风机，排风量高达5700m3/h。这些因素为设计者提供了非常广阔的选择空间。强迫风冷正是由于使用的器件(风机、散热器)选择比较容易，成本不是太高, 变频器的容量可以做到从几十到几百kVA，甚至更高(采取单元并联方式)才被广为采用。

    2.3 水冷   水冷是工业冷却较常用的一种方式。针对变频器这种设备选用该方式散热的很少，因为它的成本高，体积大，再由于通用变频器的容量在几kVA到近百kVA，容量不是很大，很难将性价比做到让用户接受的程度，只有在特殊场合(如需要防爆)以及容量特别大的变频器才采用这种方式。    2.4 小结   无论采用哪种散热方式，都应根据变频器的容量，确定它的功耗，选择适当的风机，以及适当的散热器，达到优良的性价比，同时也应将变频器所使用的环境因素充分考虑到。针对环 tob_id_5319境比较恶劣(高温，高湿，煤矿，油田，海上平台)的情况，必须采取相应的措施，确保变频器正常可靠的运行。从变频器本身，应尽可能的避免不利因素的影响，例如针对灰尘、风沙的影响可以进行密封处理，只有散热器风道与外界空气接触，避免了对变频器内部的影响;针对盐雾，潮湿等可以对变频器各部件进行绝缘喷涂处理;野外作业用变频器要加防护，做到防雨，防晒，防雾，防尘;对于高温高湿环境可以增加空调等设备进行降温除湿，给变频器一个良好的环境，确保变频器可靠运行。

    3 散热器散热效果及选用原则的讨论  资料表明，散热器表面经电泳涂漆发黑或阳极氧化发黑后，其散热量在自然冷却情况下可提高10~15%，在强迫风冷情况下可提高20~30%，电泳涂漆后表面耐压可达500V~800V。所以在选择散热器及制定加工工艺时，对散热器进行上述工艺处理会大大提高本身的散热能力，还可以增强绝缘性，降低了因安装不当造成的爬电距离过小，电气间隙不够等带来的不利影响。    散热效果优劣与安装工艺有密切关系，安装时尽量增大功率模块与散热器的接触面积降低热阻，提高传热效果。在功率器件与散热器之间涂一层薄薄的导热硅脂可以降低热阻25~30%。如需要在功率器件与散热器之间加绝缘或加垫块来方便安装，建议使用低热阻材料:薄云母，聚酯薄膜或紫铜块，铝块。合理安排器件在散热器上的位置，单件安装时应使器件位于散热器基面中心位置，多件安装时应均匀分布。紧固器件时需保证扭力一致。安装完毕后不宜对器件及散热器再进行机械加工，否则会产生应力，增加热阻。单面肋片式散热器，适于在设备外部作自然风冷，即利于功率器件的通风又可降低机内温度。自然风冷时，应使散热器的断面平行于水平面的方向;强迫风冷时，应使气流的流向平行于散热器的肋片方向。  根据半导体器件的功耗选择散热器，可参考式(1):  Q = (Tj - Ta)÷(Rjc + Rcs + Rsa) (1)  式(1)中: Q—耗散功率 W  Tj—结点(P-N)温度℃  Ta—环境空气温度℃   Rjc—由结点至管壳热阻℃/W  Rcs—由管壳至散热器热阻℃/W   Rsa—由散热器表面至环境空气热阻℃/W    在多数情况下，除由散热器表面至空气大热阻Rsa以外，所有上述参数均为已知或者可以得到，因此该参数即为选择散热器的基础。式(1)为一基本公式，可适用于自冷或强冷。在用于强迫风冷式散热器选择的资料中多介绍Rsa; 但对于自冷式ΔTsa(散热器与空气温差)则更为常见。由式(1)可得到如下简化结果:  ΔTsa = (Tj－Ta)－Q(Rjc＋Rcs) (2)   该式已不出现Rsa与Q乘积，而是允许得到大值ΔTsa，因而得到能与常见自冷式图形资料进行直接比较的参数。   利用式(1)通过下面的例子来说明如何为一只半导体器件选择散热器。某一只半导体器件其管芯结温在运行时不得超过125℃(TJ)，在环境温度为50℃(TA)时的功耗为10W(Q)，制造商提供的该器件的Rjc为1.5℃/W，Rcs可按 0.09℃/W计算，通过式(1)得到Rsa的表达式: 字串6  Rsa=(Tj－Ta)÷Q－(Rjc＋Rcs) (3)

    将已知数代入式(3) Rsa=(125-50)÷10-(1.5＋0.09)  Rsa=5.9℃/W    这就是可用的Rsa大值，如散热器可提供Rsa较小值即可接受，因为终的管芯结温将小于125℃规定值。利用Rsa值可以选择各种散热器并了解相应的特性。

    4 选择风机的一点经验根据变频器功耗可选择适当的风机为其散热。根据经验每排出1kW功耗产生的热量, 需要风机的排风量为360m3/h，而变频器的功耗为其容量的4~5%，这里我们按5%计算，可以得到变频器适配风机与其容量的关系:    风机的排风量(m3/h)=变频器容量×5%×360m3/h/kW   我们可根据上面的经验公式为JD-BP32-90J的变频器选择风机，该变频器容量为90kW  风机的排风量(m3/h)=90kW×5%×360m3/h/kW  风机的排风量=1620m3/h   根据此排风量选择风机，通过资料我们选用德国ebm风机,型号为w2e250-cl06-01,其排风量为1730m3/h，这个值大于我们的计算值, 可以选用，实践证明也是可行的。

    5 结束语   事实表明处理好变频器的散热不仅要求设计者从变频器本身做到，还要求使用者正确使用 严格按照使用说明进行安装, 有足够的通风空间，适合的使用环境，并且尽可能做到定期维护, 尤其是水泥，煤炭等多粉尘行业，定期给使用环境除尘, 对变频器风道除尘，这样才能使变频器的散热系统发挥正常功能，使变频器的温升在允许值之内，变频器才能可靠运行, 而为企业带来更大的经济及社会效益。

    作用：降低电机启动时造成的冲击载荷，控制电机速度，把启动时间拉长，把电流变平缓，达到软启动的目的，同时还能提高电网及电动机的效率。实际上，变频器主要用在节能方面，通过调节，改变输出电压、电流、频率。一般调速算的电机使用变频器。

    缺点：

    1.造价高，价格要比微机保护贵很多。

    2.由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式，这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源

    侧产生高次谐波电流，并造成电压波形畸变，电力系统受到谐波污染后，轻则影响系统的运行效率，重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。

    3.过载使变频器跳动比较频繁，平时发生过载现象时，一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警。

    软启动器：定义及作用：串接于电源与被控电机之间，通过微电脑控制其内部的晶闸管触发导通角实现交流调压，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流。避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时启动过程结束，为电机正常运行提供额定电压。

    缺点：

    1.不能调节电源频率，所以就不能从零压零频启动电机，不能实现零冲击

    启动。

    2.不能调速。

    3.软启动器在启动电机之后退出系统，失去保护功能。

    1.变频器是用于需要调速的地方，变频器的输出不但改变电压而且可以同时改变频率。

    2.软启动器实际上是一个调压器，对电机起到保护作用，用于电机降压启动时软启动器输出只改变电压不改变频率。

    3.变频器具备所有软启动器的功能，但是它的结构复杂，价格也比软启动器贵许多。

    4. 变频器是通过调节频率来控制用电设备的，可以调速和启动，比如工业上用

    的变频泵。软启动基本远离是通过改变串接在电路中的电阻，让电流由小到大，这样的方式用来启动大功率的电机，用来减少大功率电机直接启动给电网造成波