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1、《機電技術(shù)》2004年第2期專論與綜述軟啟動的原理及應(yīng)用張世全(福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司福州350001)摘要：介紹電動機軟啟動的原理、特性，從晶閘管軟啟動器的應(yīng)用設(shè)計、安裝、試運行系統(tǒng)地說明軟啟動在工程具體應(yīng)用，及介紹軟啟動發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：軟啟動晶閘管原理特性應(yīng)用設(shè)計安裝試運行趨勢中圖分類號：TM301.2TM573文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-4801(2004)02-011-05在工程中最常用的就是三相異步電機，在民用和工業(yè)工程電動設(shè)備中，由于其電機啟動特性，這些電動機直接連接供電系統(tǒng)（硬
2、啟動），將會產(chǎn)生高達電機額定電流5－7倍的浪涌（沖擊）電流，使得供電系統(tǒng)和串聯(lián)的開關(guān)設(shè)備過載。另一方面，直接啟動，也會產(chǎn)生較高的峰值轉(zhuǎn)矩，這種沖擊不但會對驅(qū)動電動機產(chǎn)生沖擊，而且也會使用機械裝置受損；還會影響接在同一電網(wǎng)上其他電氣設(shè)備正常工作。啟1軟啟動原理及特性動1400%軟啟動與硬啟動。電高效電機啟動曲線異步電機啟動性能主要有流1200%倍兩個指標(biāo)，啟動電流倍數(shù)和啟動數(shù)1000%轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，軟啟動器是就是在啟。標(biāo)準(zhǔn)電機啟動曲線800%動時通過改變加在電機上的電源電壓，以減小啟動電流、啟動600%轉(zhuǎn)矩。
3、電動機傳統(tǒng)啟動方式有自。400%軟啟動電機啟動曲線耦減壓、Y/△減壓等方式，其共。。。同特點是控制線路簡單，啟動轉(zhuǎn)200%矩不可調(diào)并有二次沖擊電流，對1530時間(s)負載有沖擊轉(zhuǎn)矩。軟啟動可以有效地降低電動機的啟動電流，其圖1軟啟動與硬啟動特性比較圖啟動電流僅為標(biāo)準(zhǔn)電機硬啟動電流的50%，是高效電動機硬啟動電流的20%（見圖1）。軟啟動的限流特性可有效限制浪涌電流，避免不必要的沖擊力矩以及對配電網(wǎng)絡(luò)的電流沖擊，有效地減少線路刀閘和接觸器的誤觸發(fā)動作；對頻繁啟停的電動機，可有效控制電動機的溫升，大大延長
4、電動機的壽命。目前應(yīng)用較為廣泛、工程中常見軟啟動器時晶閘管（SCR）軟啟動。晶閘管軟啟動原理：在三相電源與電機間串入三相聯(lián)晶閘管，利用晶閘管移相控制原理（見圖2），改變晶閘管的觸發(fā)角，啟動時電機端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，就可調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓，電機轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達到滿足啟動轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動過程；軟起動器的輸出是一個平滑的升壓過程（且可具有限流功能），直到晶閘管全導(dǎo)通，電機在額定電壓下工作；此時旁路接觸器接通（避免電機在運行中對電網(wǎng)形成諧波污染，延長晶閘管壽命），電機進入穩(wěn)態(tài)運
5、行狀態(tài)；停車時先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過程完成。11專論與綜述《機電技術(shù)》2004年第2期晶閘管軟啟動器在設(shè)計上也完全不同于傳統(tǒng)的變頻調(diào)速技術(shù)，它采用了電流電壓矢量傳感動態(tài)監(jiān)控控制技術(shù)，不改變電機原有的運行特性；采用鎖相環(huán)技術(shù)和單片機，根據(jù)壓控振蕩器鎖定三相同步信號的邏輯關(guān)系設(shè)計出的一種可控硅觸發(fā)系統(tǒng)，控制輸出脈沖的移相，通過對電圖2晶閘管移相控制電壓波形圖流的檢測，控制輸出電壓按一定線性加至全壓，限制起動電流，實
6、現(xiàn)電機的軟起動（軟啟動功能結(jié)構(gòu)見圖3）。軟啟動從技術(shù)特性、可靠性及操作使用方面均優(yōu)越于常規(guī)的自耦變壓器降壓起動和（Y/△）轉(zhuǎn)換起動裝置，無沖擊電流、起動參數(shù)可調(diào)、有軟停機功能、輕載功能等明顯的技術(shù)優(yōu)勢，它克服了自耦降壓起動設(shè)備接觸器易燒壞，體積龐大，與負載相匹配及電動機轉(zhuǎn)矩很難控制等缺點；消除了因（Y/△）電壓切換瞬間出現(xiàn)的二次沖擊電流尖峰，避免了電動機在起動時的沖擊電流對電網(wǎng)電壓波動的影響。是常規(guī)的自耦變壓器降壓起動和Y/△轉(zhuǎn)換起動裝置的較理想替代產(chǎn)品。圖3晶閘管軟啟動功能結(jié)構(gòu)框圖軟啟動與其他降壓啟動
7、性能比較：啟動功類能型自耦減壓Y/△減壓軟啟動指標(biāo)控制方式傳統(tǒng)繼電器/單一傳統(tǒng)繼電器/單一單片機集成多種控制/靈活主回路三根六根三根（外接式）六根（內(nèi)接式）1/2啟動初始電壓Ue/自耦變的變比3Ue(10%--60%)Ue可調(diào)啟動電流二次沖擊電流二次沖擊電流無啟動轉(zhuǎn)矩不可調(diào)不可調(diào)可調(diào)主要部件自耦變壓器主線路、交流接觸器晶閘管、單片機軟停機無無有附加控制功能較少較少較多12《機電技術(shù)》2004年第2期專論與綜述軟啟動通常利用其特性，采用如下四種起停方式：1.電壓斜坡軟啟動：啟動電機時，軟啟動器的電壓快速升
8、至U1，然后在設(shè)定時間t內(nèi)逐漸上升，電機隨著電壓上升不斷加速，達到額定電壓和額定轉(zhuǎn)速時，啟動過程完成。2.限流啟動：啟動電機時，軟啟動器的輸出電壓迅速增加，直到輸出電流達到限定值，保持輸出電流不大于該值，電壓逐步升高，使電動機加速，當(dāng)達到額定電壓、額定轉(zhuǎn)速時，輸出電流迅速下降至額定電流，啟動過程完成。該方式用于某些需快速啟動的負載電機。3.斜坡限流啟動：啟動電機時，輸出電壓在設(shè)定時間內(nèi)平穩(wěn)上升，同時輸出電流以一定的速率增加，當(dāng)啟動電流增至限
