軟啟動器在我裝置的應用

蘭順斌 高斌 強海玲 吳祥

摘 要：軟啟動可減小電動機直接起動引起的電網電壓降，使之不影響同一電網其它電氣設備的正常工作，可減小電動機的沖擊電流，延長電動機的使用壽命，同時可降低傳動機械的磨損，減少電磁干擾，降低配電容量和裝置成本。

關鍵詞：電動機；軟啟動；起動

0 引言

軟啟動器是將軟啟動軟停車、輕載節能多功能保護集中為一起的電機控制裝備。在我廠有很多大功率電動機，如果采取直接起動，它的起動電流可達額定電流的4～8倍，過大的起動電流將造成電機過熱，影響電機壽命甚至燒壞電機，同時會給電網造成過大的電壓降，對其它電動機都會產生或多或少的影響。軟啟動，就是可根據現場實際需要來控制起動電流，起動的整個過程都是保持平滑的起動運行，并不會出現沖擊轉矩，并且能夠按照電動機負載的特性對起動階段的各種參數進行調整。

1 傳統的起動方式

1.1 直接起動

電動機與電網是利用開關與接觸器連接的過程就是直接啟動。這種方式起動設備簡單便捷、速度快，唯一的劣勢是直接起動的危害大。

（1）電網沖擊：電網電壓降低是由于啟動電流過大引起的，對電網上的電設備正常運行造成制約。電動機的使用年限長短會受到過大的啟動電流的影響。

（2）機械沖擊：沖擊轉矩會導致電動機內部元器件的破壞，從而造成電動機以及聯軸節、傳動齒輪和其它附件的損壞等。

（3）生產機械沖擊：過大的壓力突變會對泵系統管道、閥門造成破壞，影響生產正常控制。

1.2 傳統的降壓起動

一般是在電機主回路上加自耦變壓器、電抗器或采用Y-△降壓起動，還有在定子線路或轉子繞組中串聯電抗器和頻敏變阻器以及水電阻實現降壓起動，減少電流是先將電機起動電壓降低。但是該設備體積大、較重元件多，接線復雜，安裝和維護都不方便。

2 HRVS-DN中高壓軟啟動器

我廠的空壓機是一種大功率電動機，它采用的就是軟啟動，而且是HRVS-DN中高壓軟啟動器啟動方式，電源與被控電機之間的三相反并聯管及其電子控制電路串聯而成。采取不同的方法，對三相反并聯閘管的導通角控制，利用被控電機在電壓上輸入的差別將電路的不同作用發揮出來。

2.1 工作原理

將三相聯晶閘管串聯在三相電源與電機間，晶閘管的觸發角變化通過晶閘管移相控制原理完成，在啟動階段的電機端電壓是伴隨晶閘管的導通角從零開始增加，對電路的輸出電壓能夠通過晶閘管進行調節，電機轉速不斷上升，一直到達到轉矩的需求后停止啟動。軟啟動器的輸出是在一個平滑的升壓上運轉，一直到晶閘管聯通后，電機在符合要求的電壓值中工作。這個時候旁路接觸器BC聯通，電機運行開始穩定。先將旁路接觸器BC斷開后在停車，控制三相供電電壓下降要先打開軟啟動晶閘管導通角從大到小降低，電機轉速從最大一直恢復到零，實現停車。圖為電動機軟啟動器主回路接線示意圖。

2.2 起動方式

（1）斜坡升壓軟起動。只是單純對晶閘管導通角進行調節，不存在電流閉環掌控，同時形成一種函數關系。在對電流并不限制的情況下，電機啟動時，往往出現的沖擊電流過大，促使晶閘管損耗，造成電網破壞，所以使用頻率不高。

（2）斜坡恒流軟起動。在電動機開啟的時候，電流開始不斷上升，當電流超過了原本所規定的恒定值（t1至t2階段），一直到啟動完成。在啟動階段，電動機負載可以對電流的上升進行調節。電流上升越大，轉矩也增大，啟動時間少。應用面廣，尤其在風機、泵類負載中。

（3）階躍起動。在極少的時間中，讓電流快速達到指定值中，這是階躍啟動。利用啟動電流設定值的調整，能夠滿足該效果。

（4）脈沖沖擊起動。在初步啟動時，利用極少的時間，通過過大的電流導通，然后在根據原本所制訂的值線性增加，從而與恒流連接并啟動。通常負載使用次數不多，一般在靜摩擦大需求并降低重載的啟動中較為適用。

2.3 保護功能

（1）過載保護功能：該類的軟啟動器中存在電流控制環，所以能夠對電機電流的變化情況實時追蹤。根據提高的過載電流設置與反時限控制模式，完成過載保護，使電機過載時，將晶閘管關閉同時發出警報信號。

（2）缺相保護功能：在工作階段，軟啟動器對三相線電流的變化情況時刻觀察，若斷流發展，會進行缺相保護。

（3）過熱保護功能：晶閘管散熱器的溫度能夠在軟啟動器內部熱繼電器中進行控制，若散熱溫度高過指定值后，會將晶閘管關閉，同時發出警報。

（4）其它功能：在與電子電路結合的情況下，能夠完成種種連鎖保護功能。

3 結論

新興的軟啟動器結構不復雜，與傳統的降壓啟動器對比，軟啟動器存在無觸點、不存在噪聲、輕便、體積不大，起動電流及起動時間可控制，起動過程平滑等優勢，同時在維護階段的工作量不大。當電動機處于空載或輕載時，起到良好的能源節約，尤其在短時滿載、長時間空載的情況下最實用。并與智能控制器聯合，其電機保護功能健全，容易對保護定值設定，性能穩定，使用方便，電動機的控制已經廣泛使用各種新型軟啟動器來滿足現場的需求。

參考文獻：

[1]高劍.軟啟動控制器的應用[J].電子技術與應用 ，2008.

[2]李志.大中型電動機軟啟動器的應用及改進[J].華中電力，2001（03）.