淺析軟起動(dòng)裝置的性能及應(yīng)用
1.概述
電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)起動(dòng)方式有自耦減壓、Y/△減壓、延邊△減壓及串電抗器減壓，其優(yōu)點(diǎn)是控制線路簡(jiǎn)單，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)，并有二次沖擊電流，對(duì)負(fù)載有沖擊轉(zhuǎn)矩。且受電源電壓質(zhì)量影響大，在停機(jī)時(shí)均為瞬間動(dòng)作，易對(duì)相關(guān)設(shè)備造成損壞。
軟起動(dòng)器是采用電力電子技術(shù)、微處理技術(shù)及現(xiàn)代模糊控制技術(shù)于一體的具有先進(jìn)科技水平、工作運(yùn)行安全可靠的電機(jī)控制裝置，它具有很多傳統(tǒng)電機(jī)起動(dòng)裝置無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用前景。
2.軟起動(dòng)器的工作原理
軟起動(dòng)器是一種用來控制鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的新設(shè)備，集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置。它采用三對(duì)反并聯(lián)的晶閘管，串接于三相電源與電機(jī)的定子回路上。利用晶閘管移相控制原理，通過微處理器的控制來改變晶閘管的開通程度，使電機(jī)輸入電壓按預(yù)設(shè)的函數(shù)關(guān)系逐漸上升。
起動(dòng)時(shí)，電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸增大，直至達(dá)到滿足起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束起動(dòng)過程。當(dāng)起動(dòng)完成后，軟起動(dòng)器輸出額定電壓，旁路接觸器接通，電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。
停機(jī)時(shí)，先切斷旁路接觸器，然后軟起動(dòng)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(jī)轉(zhuǎn)速逐漸減小到零，完成停機(jī)過程。
軟起動(dòng)器在晶閘管兩側(cè)裝設(shè)的旁路接觸器，保證了晶閘管僅在起動(dòng)、停車時(shí)工作，避免長(zhǎng)期運(yùn)行使晶閘管發(fā)熱。同時(shí)可以避免在電機(jī)運(yùn)行時(shí)軟起動(dòng)器產(chǎn)生的諧波，另一旦軟起動(dòng)器發(fā)生故障，可由旁路接觸器作為應(yīng)急備用。
3 軟起動(dòng)器的起、停方式及特性曲線
軟起動(dòng)器的輸出電壓迅速增加，直到輸出電流達(dá)到限定值Im，并保持輸出電流不大于該值，電壓逐步升高，使電動(dòng)機(jī)加速，當(dāng)達(dá)到額定電壓，額定轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出電流迅速下降至額定電流，起動(dòng)過程完成。電流限幅值可根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況進(jìn)行設(shè)定，范圍為0.4Ie～8Ie。
軟起動(dòng)器較自耦降壓起動(dòng)器有以下明顯的特點(diǎn):
①電機(jī)起動(dòng)電流小、起動(dòng)電壓調(diào)節(jié)范圍大，可以降低配電容量。
②起動(dòng)時(shí)無沖擊力矩，降低了機(jī)械應(yīng)力，能夠延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備的使用壽命。
③起動(dòng)參數(shù)（電壓、電流）可根據(jù)負(fù)載大小，進(jìn)行合理調(diào)整，達(dá)到Z佳起動(dòng)效果。
④多種起動(dòng)模式和微處理器控制系統(tǒng)，性能比繼電控制更加可靠。
⑤高度集成的微處理器控制系統(tǒng)，性能比繼電控制更加可靠。
⑥由于控制元件及起動(dòng)方式的不同，軟起動(dòng)器可以頻繁起動(dòng)電機(jī)。
4.軟起動(dòng)器的應(yīng)用
我單位自2002年起，陸續(xù)在7個(gè)深井泵房安裝了軟起動(dòng)裝置，安裝處所及控制揚(yáng)水設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。
控制揚(yáng)水設(shè)備的技術(shù)參數(shù)
通過一年多時(shí)間的運(yùn)行，軟起動(dòng)裝置在電機(jī)起動(dòng)至正常工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程、停機(jī)過程等方面的性能相當(dāng)穩(wěn)定，7臺(tái)裝置的故障率為零。
可以看出，由于自耦降壓裝置在起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)二次沖擊電流，停機(jī)時(shí)為瞬間斷電停機(jī)，是造成設(shè)備故障的主要原因。而由于軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，電機(jī)起動(dòng)電流是從零線性上升至設(shè)定值，無沖擊電流，對(duì)電網(wǎng)無沖擊，起動(dòng)平穩(wěn)，減少了對(duì)負(fù)載機(jī)械的沖擊轉(zhuǎn)矩; 軟停車時(shí)，平滑減速，逐漸停機(jī)，克服了瞬間斷電停機(jī)的弊病，避免了水錘效應(yīng)，解決了自耦減壓起動(dòng)等傳統(tǒng)控制方式的存在的弊病。
5.結(jié)語
軟起動(dòng)器自20世紀(jì)80年代由國(guó)外進(jìn)入我國(guó)后，國(guó)內(nèi)有關(guān)部門進(jìn)行了大量研究及實(shí)踐，技術(shù)水平已相當(dāng)成熟，其取代傳統(tǒng)起動(dòng)方式，已成為技術(shù)進(jìn)步的必然。軟起動(dòng)柜具有交互式人機(jī)界面，面板操作，使用更加簡(jiǎn)單方便，且提供了標(biāo)準(zhǔn)的RS485串行接口，便于組網(wǎng)遠(yuǎn)方遙控。軟起動(dòng)器的廣泛應(yīng)用，標(biāo)志著電機(jī)控制技術(shù)由傳統(tǒng)電器控制時(shí)代進(jìn)入了電子智能化控制時(shí)代。
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