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ALGQ型自励磁式高压固态软启动装置

一.装置用途现代工业是国民经济的发动机，三相异步电机将电能转化为机械能，在现代工业的各个领域扮演着重要角色。然而，若不采取控制手段，异步电机并网启动时，会产生高达5-7倍电机额定电流的冲击电流。过高的启动电流一方面使得供电系统和串联的开关设备过载，影响电网其他设备的正常工作;另一方面也会产生较高的峰值转矩，对电机本身产生冲击，损害机械装置。为解决上述问题，通过软启动装置调节启动电压和电流，来确保电

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ALGQ高压软启动系列

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一.装置用途

现代工业是国民经济的发动机，三相异步电机将电能转化为机械能，在现代工业的各个领域扮演着重要角色。然而，若不采取控制手段，异步电机并网启动时，会产生高达5- 7倍电机额定电流的冲击电流。过高的启动电流一方面使得供电系统和串联的开关设备过载，影响电网其他设备的正常工作; 另一方面也会产生较高的峰值转矩，对电机本身产生冲击，损害机械装置。

为解决上述问题，通过软启动装置调节启动电压和电流，来确保电机设备在启动过程中安全平稳的运行，是当前工业控制领域广泛应用的方法。主要的软启动技术分为磁阀式高压固态软启动、高压晶闸管软启动和水电阻启动装置。本公司生产研发的ALGQ 型自励磁式高压固态软启动装置采用高压磁控电抗器技术，产品性能在行业中处千领先地位。

本装置基千柔性励磁技术与电力电子技术，以低压晶闸管为核心控制器件，通过控制晶闸管的导通角来改变控制绕组中直流电流的大小，改变铁芯的磁导率，进而改变高压绕组的阻抗。在磁控电抗器和电动机的定子串联的回路中，电抗器的阻抗在预定的时间内由大到小自动无级减小，电机端电压逐渐上升至全压，最终实现了电机软启动，达到了降压限流的目的。此外，相较千其他软启动技术，本装置尤其适用千超高压及超大容量电机。

公司生产的 ALGQ 型自励磁式高压固态软启动装置已广泛服务千电力、冶金、石化、市政、水利等行业，在南水北调等国家大型项目中得到良好的应用，并得到用户的一致好评。

二.产品型号说明

三.工作原理

ALGQ 型自励磁式高压固态软启动是基千柔性励磁技术与电力电子技术，以磁控电抗器为核心，配合晶闸管控制器件，通过控制晶闸管导通角，改变调节直流控制电流和电抗器铁心磁阀的磁阻，达到平滑调节电抗器感抗的目的。可控电抗器磁阀的作用与晶闸管阀类似，用千控制高压电机启动电流大小。用磁阀取代晶闸管阀，克服了后者耐压受限、容量受限、对波形破坏严重的缺点，尤其适合高压超大功率电机软启动。磁控式高压大电机软启动技术具有控制效率高、调节范围宽、响应速度快、无谐波污染、无漏磁、噪音低、损耗小、无需外加励磁电源等显著优点。

ALGQ 型自励磁式高压固态软启动是将电抗值可调的磁控电抗器与电机定子绕组串联(参见图1 、图 2 ) ' 实现降压软启动。电机起动时，断路器闭合，电抗器电抗值很大，将起动电流限制在1 . 5 2 . 5 倍额定电流之间，随后，磁控电抗器的电抗值迅速自动调节，在数秒时间内将起动电流锁定在设定的1 . 5 3. 5 倍额定电流值(例如2 . 6 倍) 、随着电机转速的增加，磁控电抗器的电抗值逐渐减小，以保持电机电流为恒定值，实现恒流起动。当电机转速接近额定转速，电机电流下降到1 . 1 倍时，旁路开关闭合，将磁控电抗器切除，电机平滑道渡到全压运行方式。整个启动过程中，电机电流十分稳定，转速平稳上升，无任何二次冲击(参见图3 ) 。本磁控高压软启动环保无漏磁、结构紧凑、安装方便、免于维护.

四.磁控式电抗器的控制原理

基千柔性励磁技术和电力电子技术的磁控式电抗器是软启动装置的核心部件，其内部为全静态结构，无运动部件，工作可靠性高。现以单相电抗器为例说明，其原理接线图如图4所示。

电抗器铁芯由两个并联的工作主铁芯柱及交流旁路铁芯组成，主铁芯柱上分别对称地绕有匝数为N / 2 的两个线圈。每柱的绕组有抽头比为 o = N / 2的抽头，它们之间接有可控硅T1 、T 2 , 不同铁芯的上下两个主绕组交叉连接，续流二极管D则横跨在交叉端点上，绕组另一端并联接后接至电源。

当电抗器绕组接至电源电压时，在可控硅 T1 、 T 2 两端感应出约为 5%倍电源电压的电压。在电源电压一个工频周期的正、负半周分别触发导通可控硅T1 、T 2 , 形成图 5 所示的等效电路，在回路中产生直流控制电流和。利用附加直流励磁磁化铁芯，改变铁芯磁导率，使电抗器工作铁芯饱合，从而实现电抗值的连续可调。晶闸管导通角越大，励磁电流越大，电抗器的电抗值越小。

磁控式可控电抗器采用了独特的小截面铁芯和极限磁饱和技术。如图5 所示，工作主铁芯柱由大截面段和小截面段串联而成。在可控电抗器整个容量调节范围内，大截面段铁芯始终处千磁铁性能的未饱和线性区，磁阻相对千小截面段可忽略; 而小截面段的磁饱和度设计接近极限值。可控电抗器所产生的谐波极小。

五.装置先进性

1、核心技术优势：磁控式可控电抗器采用独创的磁阀结构和极限磁饱和技术，以及自耦励磁结构，不需要大容量的励磁电源，性能优良，可靠性极高。采用专利六柱一体化或大容量单相四柱式结构和磁屏蔽设计及紧耦合结构，噪音水平低，漏磁很小;将磁阀取代晶闸管阀组，系统谐波小，不会增加电网的谐波，同时也大大提高了软启动装置的可靠性;

2、启动电流调节范围大：可在1 . 5 - 4 . 0 倍额定电流

内任意调节。适用千带有各种负载的电机启动，如水泵、空气压缩机、主抽风机、除尘风机、烧结风机、球磨机等;

3 、友好的人机界面：操作触摸屏对启动参数的进行设定，可查阅 6 条历史曲线; 运行和维护成本低：控制系统参数经调试设定后，无需更改，每次启动由系统自动完成。基本免维护，无额外的维护费用。启动时耗能小，温升小，可无限次连续启动;

4、质量可靠：长期投入使用后，启动曲线仍保持一致，电机加速平稳。启动时可确保电网压降最小，无二次浪涌电流冲击 ;

5、具有软停止功能：软停止效果明显，性能优异 ;

6、安装成本低：接线简单，安装方便，无需增加其它的安装费用;

7、先进的控制和仿真技术：采用国际领先的计算机仿真技术，整个启动过程可预测、可控制、可调整。控制系统采用德国西门子系列PLC, 并应用 FP GA 高性能大规模集成芯片实现脉冲功率放大，大大提高了控制精度和控制性能。通过PLC 上的RS485 串口，控制系统可监视各类启动参数，实时显示并记录启动曲线。具有开关变位信息记录功能、故障记录和显示功能，和与上位机的通信功能 ;

8、制作工艺成熟：磁控电抗器本体采用真空浸渍工艺制造，干式敞开结构。具有电压分布均匀、散热性好、机械强度高、防潮、防腐蚀、使用寿命长等优点 ;

9 、质检严格：电抗器出厂试验包括工频耐压试验、感应压试验、直流大电流温升试验、可控电抗器跟踪调节测试、软启动装置整体联调试验等。其中检验绕组匝间绝缘的感应耐压试验是该公司的独创技术。此外控制系统经过最高级别的电磁干扰检测。

六. ALGQ型自励磁式高压固态软启动装置与其他软启动技术的比较

七.标准规范

软启动装置的设计、制造、包装、运输、安装、验收须符合下表所列出的标准、规范和相关国家标准 ( GB) 的要求，但不限于此。所列标准均按国家现行有效的最新版本执行，当标准不一致时取高值。

八.成套装置的组成

下表列出了ALGQ 型自励磁高压固态软启动装置的主要元件清单，我司可以根据用户特殊需求进行调整。

九.主要技术参数

1 . 使用环境

适用千额定电压3 k V- 1 2k V, 电机功率10 0 k W- 300 00 k W; 适用设备包括抽水泵、潜水泵，压缩机、离心风机、轴流风机、烧结风机、主轴风机、球磨机等各类型高压电机。只要电机在4. 5 倍额定电流内驱动力矩大千负载系统的阻力矩，均能采用软启动方式。软启动柜体安装运行的环境条件如下表所示。