为什么选择软启动器而不是交流变频器?

为何选择软启动器而不是交流变频器?

在之前的博客文章中,我们研究了即使在软启动器足以完成任务的情况下,交流变频器与软启动器的采用比率仍达到约 20:1 的原因。

原因在于:交流变频器可以在几乎所有应用中使用,但软启动器在某些应用中并不适用。这并不意味着交流变频器更容易指定、安装和调试 - 这仅仅说明交流变频器的应用范围更广。

那还有什么原因选择软启动器呢?在适当的应用中,使用软启动器代替交流变频器可实现大幅节省。这些节省源自:

  • 成本
  • 物理尺寸/体积
  • 能源和效率

为了获得节省的好处,在决定使用软启动器还是交流变频器时,必须仔细考查应用特性,例如:力矩要求、速度控制、配电问题等。

对于软启动器应用,一般的经验法则包括:

  • 较低启动力矩的应用
  • 轻度或中度负载应用
  • 全速运行
  • 减少机械磨损和系统损坏
  • 限制电流是启动方法不同的主要原因

使用软启动器代替交流变频器可显著节约成本。软启动器具有将交流输入线连接到电机的硅控整流器 (SCR)。相比之下,交流变频器具有更多的元器件 - 通常由二极管前端、直流母线和绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 组成。更多的组件意味着更高的成本。

交流变频器与软启动器的典型成本比率如下(变频器成本/软启动器成本)

  • 5Hp (3.7kW) 以下:1.5 - 2.0
  • 5Hp (3.7kW) - 50 Hp (37kW):2.0 - 4.0
  • 50Hp (37kW) - 250 Hp (185kW):1.5 - 4.0
  • 250 Hp (185 kW) - 500 Hp (375kW):3.0 - 4.5
  • 500 Hp (375kw) 以上:2.5 - 7.0

与交流变频器相比,软启动器还能大幅减少物理尺寸和体积。交流变频器中的组件更多,成本更高,占用空间也更大。与成本节省类似,软启动器的体积节省取决于额定功率:

  • 37 安培以下:45mm 软启动器的宽度比同电流下的交流变频器窄得多
  • 100Hp (75kW):大多数交流变频器比典型的软启动器多占用 400% 的空间
  • 30Hp (22kW)、500Hp (375kW)、800Hp (560kW) 和 1000Hp (710kW) 的节省效果最为显著:体积节省达 500% 至 1000%

使用软启动器代替交流变频器还可节省能耗。软启动器可实现高达 99.5% 至 99.9% 的效率。

效率取决于软启动器的尺寸和所施加的三相电压。启动过程完成后,带有集成旁路的软启动器会使内部接触器闭合。SCR 不再点火,电流流经接触器。这非常高效。

交流变频器的效率通常为 95% 到 98% 之间。在启动、运行和停止期间,IGBT 等有源组件一直处于开启状态,导致变频器效率降低。但是,由于交流变频器可同时控制电压和频率,节能机会更多。

全速运行和提供适当负载时,软启动器的效率高于交流变频器。

当软启动器加速至旁通状态时,电机电流流经旁路接触器。没有处于开启状态的有源固态元器件,不会发热。

由于交流变频器使用有源元器件持续控制电压和频率,所以在运行期间其自身温度比软启动器更高。

如果选择得当,软启动器能够产生相当大的成本、尺寸和节能优势。交流变频器的成本为软启动器的 1.5 到 7 倍,其尺寸是后者的 2.5 到 10 倍。

在决定使用软启动器还是交流变频器时,考查应用特性非常重要。软启动器和交流变频器都能以较低的电压和电流启动电机,但应用的独特性质决定了谁才是最佳选择,它能帮助您进行适当的软启动器或变频器选型。

不管选择哪种电机控制方式,在指定软启动器或交流变频器时,必须考虑安装、调试和附加滤波器或线路保护等其他注意事项。

要了解有关我们的低压软启动器和我们的低压交流变频器系列的更多信息,请访问我们的网站。

Richard Anderson
发布 2016-五月-09 作者 Richard Anderson, Product Manager, Rockwell Automation
  • 联系:

联系

Rockwell Automation 和我们的合作伙伴拥有卓越的知识,可以帮助您设计、实施自动化投资并提供相关支持。

最新消息

订阅罗克韦尔自动化并直接在您的收件箱中收到最新的新闻和信息。