電動機軟起動裝置的推廣使用

肖付釗

（福建省永安煤業有限責任公司， 福建 大田 366100）

0 前言

交流電動機在做直接啟動作業時存在兩種缺陷，其一是交流電動機的啟動電流遠遠超出額定電流，最大可達7 倍，對電網富余電量要求較大，并且還會在一定程度上縮減電氣控制設備的使用年限，增加企業的用于維修以及養護方面的資金投入。其二是起動轉矩較大，遠遠超出正常轉矩，會對負載產生強烈的沖擊和影響，加大對設備傳動零件的消耗以及養護費用。綜上上述因素，應當采用能夠產生交流感應電動機降壓起動設備。原來所應用的降壓起動方法雖然有很多種，如Y/△起動、電阻調節等等，但各自有其自身的缺陷，舉例來說，采用Y/△起動設備起動的過程中切換操作便會產生較大的電流尖峰，會對動態轉矩產生較大的影響和破壞，而其他類型的起動機則會對中間齒輪等造成較大的損耗。尤其是對于自耦變壓器降壓起動設備來說，該設備占地面積較大，采購資金大，電動機轉矩在轉動中無法進行有效的控制。正是基于上述降壓起動設備的種種缺陷，軟起動裝置應運而生。

1 軟起動裝置的工作性能

1.1 節電功能

軟起動裝置主要是借助單片微型計算機進行操作和控制，自身具備的節電軟件能夠對負載的發展變化情況進行實時監測，并借助有效的方式對電流和功率因數進行精密的分析和計算，不僅能夠對輸出電壓進行有效的控制，還能縮減勵磁電流，大大節約電能的消耗。通常情況下，在確定電動機功率時應當盡可能超出最大的負載標準，導致電動機在實際運行中很少處于額定功率規定當中，甚至在最大負載要求情況下也達不到額定功率。如果負載是變化的，那么能量的浪費是嚴重的。當選擇有帶節電功能的軟起動裝置，由于該設備具有較強的節電功能，在實際運行的過程中裝置能夠順利進入到保持狀態，確保輸出的電壓不會超出額定電壓的標準，并保障電動機和負載在加速狀態后逐漸趨于穩定。保持狀態的時間相對較短，隨后軟起動裝置可以自動進行節電運行，在此階段內，系統可以根據定子電流值及功率因數的變化情況對其進行細致的分析與計算，對觸發角進行不斷的調節與更新，如此一來，不僅能夠根據負載情況確定輸送至電動機運行中的能量，還能最大限度地消除能源消耗的問題。

1.2 軟起動保護功能

數字軟起動器的控制單元在實際運行的過程中主要采用的是8 位以及16 位的單片微機，借助較為先進的軟件設計方法以及硬件技術，確保電動機運行中的電壓能夠按照特定的規律逐漸增長直至上升至全電壓，并采用有效的措施和方式對相關參數進行有效的控制和管理，保障電動機的轉矩和電流與負載相吻合。除此之外，還可以將軟件與硬件有機結合在一起，對軟起動器以及電動機設備等進行高效的保護。

軟起動保護功能主要有：

（1）過載保護：當電動機在運行過程中出現過載情況時，控制軟件模擬雙金屬片特性，按照其特性曲線累加熱能量，當熱能量超過設定值時，過載保護動作。

（2）過流保護：該保護起著電子快熔的作用，用來保護晶閘管，當裝置電流超過或達到保護值時,所有晶閘管能在10ms 內關斷。

（3）工藝過流和工藝欠流保護：此為工藝方面的保護，如：在運行中的制造電線的機械發生電線繞亂引起負載突增，或皮帶機的斷帶引起負載突減超出正常工藝負載范圍，該裝置能進行保護停車。

（4）斷相保護：當軟起動器的進線(接電網)或出線(接電動機)斷相時，或晶閘管故障時，系統能可靠封鎖脈沖，關斷所有晶閘管，保護電動機不因過熱而燒壞。

（5）相序保護：對于某些負載(如泵類等),對旋轉方向有要求,則要選擇相序保護,當電網進線相序發生變化,變為逆序時,裝置不能起動。

（6）限流超時保護：在起動期間，為了保護電動機和裝置不因電流大時間長而損壞，設置了限流超時保護，對起動時限流時間過長進行保護。

1.3 先進的軟停車功能

通過參數的調整，實現電動機從額定轉速到零速的制動，可以很好的消除如泵類負載停機的水錘效應，并盡可能地延長泵類設備的使用時間，消除振動其設備的影響，尤其是硬停車現象對管道閥門等部分的影響，有效降低維修的次數，縮減用于維修和養護的資金投入。

1.4 各種起動方式的比較

各種起動方式基本性能對比表

典型起動方式電壓、電流轉矩對比表

2 應用范圍

軟起動器可以應用在礦井的風機、水泵、壓縮機、工具機床類和大型輸送帶等其他需要降壓起動的電動機。此外，還可以按要求采用一臺軟起動設備對設備中若干臺電動機按序起動；多臺電動機共用一臺軟起動器并聯同時起動；變極電機的軟起動，以及軟起動器與變頻調速裝置并接工作等。