軟啟動(dòng)器在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用實(shí)踐探究

張學(xué)林 于曉 原晧

（鶴壁煤電股份有限公司化工分公司電氣公司 河南省鶴壁市 458000）

軟啟動(dòng)器在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用實(shí)踐探究

張學(xué)林 于曉 原晧

（鶴壁煤電股份有限公司化工分公司電氣公司 河南省鶴壁市 458000）

軟啟動(dòng)器實(shí)際上是一種電機(jī)控制裝置，集保護(hù)、節(jié)能、停車和啟動(dòng)多功能于一身。正是因?yàn)榫哂蟹€(wěn)定性好、成本低和操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中被大量應(yīng)用。軟啟動(dòng)器冷水泵冷卻風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用，其應(yīng)用效果非常良好，不僅可以降低循環(huán)水溫，而且起到了節(jié)能降耗的作用。

軟啟動(dòng)器；風(fēng)機(jī)；應(yīng)用；實(shí)踐探究

1 軟啟動(dòng)器的工作原理

軟啟動(dòng)器最重要的組成部分就是單片機(jī)，在啟動(dòng)的瞬間可以起到降低電壓的作用[1]。正是由于單片機(jī)的不斷作用下，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，直至縮減到零，因?yàn)楫?dāng)啟動(dòng)功率過大的話，就會(huì)嚴(yán)重破壞系統(tǒng)。在風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備當(dāng)中廣泛應(yīng)用了軟啟動(dòng)器，按照不同的適用范圍，可以將軟啟動(dòng)器分為磁控啟動(dòng)器、液態(tài)啟動(dòng)器、軟管啟動(dòng)器、固態(tài)啟動(dòng)器等等。既可以通過單片機(jī)控制軟啟動(dòng)器，也可以通過多級(jí)聯(lián)合的方式來控制軟啟動(dòng)器，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和本地控制，甚至當(dāng)其串聯(lián)在其他設(shè)備上的時(shí)候，可以起到一定的過熱保護(hù)、過載保護(hù)的作用。

一般情況下，軟啟動(dòng)器可以分為兩種，即調(diào)頻啟動(dòng)和調(diào)壓啟動(dòng)。在調(diào)壓啟動(dòng)的過程中，起到主要控制作用的就是單片機(jī)，通過其調(diào)整觸角的大小來控制電路中的電壓，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速起到了一定的調(diào)節(jié)作用。在啟動(dòng)的過程中，電壓會(huì)隨著導(dǎo)管觸角的變大而不斷增加，當(dāng)其電壓數(shù)值增加到一定程度的時(shí)候，就會(huì)加大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從零開始逐漸加至導(dǎo)管全部開通。當(dāng)然，線路聯(lián)通的順序和導(dǎo)管觸角的大小可以由控制器進(jìn)行控制，當(dāng)電流頻率低的情況下，這種低電壓的狀態(tài)可以使電機(jī)高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)從中獲取較大的轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中克服所產(chǎn)生的摩擦阻力。在電動(dòng)機(jī)保持50Hz的轉(zhuǎn)速頻率的時(shí)候，就可以使電動(dòng)機(jī)完成啟動(dòng)過程。

2 軟啟動(dòng)的主要啟動(dòng)方式

2.1 斜坡升壓軟啟動(dòng)

這種啟動(dòng)方式比較常見，它通過調(diào)節(jié)導(dǎo)管觸角來起到電流函數(shù)增加的效果，但是在這個(gè)過程中，要想真正的把握住對(duì)電流的控制非常不容易，最容易產(chǎn)生的問題就是增加電流的瞬間，在一定程度上會(huì)破壞晶體管。

2.2 斜坡恒流軟啟動(dòng)

在啟動(dòng)的初始階段，通常使用這種方式來增加電流。事先根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置電流的值，當(dāng)其達(dá)到預(yù)定設(shè)置的數(shù)值的時(shí)候，需要保持一段時(shí)間，只有當(dāng)啟動(dòng)真正的完成之后，電流才能夠逐漸減小。當(dāng)然，在電流逐漸增加的過程中，對(duì)電流的控制可以通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)功率來實(shí)現(xiàn)，電流的控制和電動(dòng)機(jī)功率是一種反比的關(guān)系，即當(dāng)電流增速過快，就適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)功率；當(dāng)電流增速過慢，就適當(dāng)提高電動(dòng)機(jī)功率。在泵、風(fēng)機(jī)等方面通常使用這種啟動(dòng)方式。

2.3 階躍啟動(dòng)

機(jī)電設(shè)備選用階躍啟動(dòng)這種方式可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)的啟動(dòng)，并且在調(diào)節(jié)電流的時(shí)候，其啟動(dòng)效果會(huì)比較好。

2.4 脈沖沖擊啟動(dòng)

脈沖沖擊啟動(dòng)可以在短時(shí)間內(nèi)完成電機(jī)設(shè)備的啟動(dòng)，在最開始的時(shí)候，要保持晶體管的完全接通的狀態(tài)，當(dāng)通角在線路中逐漸變小的時(shí)候，再進(jìn)行電流恒定狀態(tài)下的啟動(dòng)。一般情況下愛，摩擦力較大的設(shè)備在啟動(dòng)的過程中會(huì)選用這種啟動(dòng)方式。

2.5 脈沖恒流啟動(dòng)

在選用這種啟動(dòng)方法的初始階段，會(huì)有較強(qiáng)的沖擊電流，這樣才會(huì)保證有足夠強(qiáng)大的沖擊轉(zhuǎn)矩，來實(shí)現(xiàn)克服負(fù)載較大的阻轉(zhuǎn)矩的目的，從而啟動(dòng)設(shè)備；在之后便進(jìn)入恒流啟動(dòng)的過程中，一直到活動(dòng)過程結(jié)束為止。這里面值得一提的是，可以任意設(shè)定沖擊電流的維持時(shí)間和大小，在重載啟動(dòng)的設(shè)備，例如皮帶輸送機(jī)就比較適合采用這種啟動(dòng)方法。

3 軟啟動(dòng)器在風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

3.1 風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

一般情況下來講，風(fēng)機(jī)是由較大的慣性負(fù)載，需要很長的斜坡上升時(shí)間來為啟動(dòng)做準(zhǔn)備，直接采用啟動(dòng)的效果并不理想。

3.2 軟啟動(dòng)風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

（1）軟啟動(dòng)的時(shí)間可以根據(jù)風(fēng)機(jī)所需要的時(shí)間來設(shè)定，選擇范圍從6～120s。

（2）風(fēng)機(jī)實(shí)際上是屬于帶載啟動(dòng)，負(fù)載在啟動(dòng)的過程中會(huì)呈現(xiàn)出線性增長的態(tài)勢，其最大的特點(diǎn)就是，啟動(dòng)時(shí)間的不斷增長，會(huì)使得啟動(dòng)力矩呈現(xiàn)線性增長的態(tài)勢。這樣，在風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)要求方面，軟啟動(dòng)器的自身啟動(dòng)特性就符合要求。

（3）軟啟動(dòng)器可以對(duì)電網(wǎng)降低沖擊力，使啟動(dòng)電流有所降低。

（4）在使用軟啟動(dòng)器的時(shí)候，可以使機(jī)械的沖擊力降低，使風(fēng)機(jī)的使用壽命延長。

3.3 軟啟動(dòng)器的實(shí)際意義

軟啟動(dòng)器具有操作簡單、安裝便捷和體積小的特點(diǎn)，因此，軟啟動(dòng)器在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用效果非常好，尤其是冷水泵冷卻風(fēng)機(jī)的使用方面，起到了積極作用。

（1）可以根據(jù)送風(fēng)機(jī)的使其需求來選擇調(diào)整啟動(dòng)的方式，并且可以有良好的控制啟動(dòng)功率和啟動(dòng)電流的效果。在啟動(dòng)的過程中，可以降低損害和影響電網(wǎng)的不良程度，電網(wǎng)整體的可靠性和穩(wěn)定性有所提高，從而保證了使用風(fēng)機(jī)帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）在風(fēng)機(jī)中使用軟啟動(dòng)器可以在一定程度上降低生產(chǎn)成本。在選擇啟動(dòng)器的過程中，可以根據(jù)自身的實(shí)際需求和風(fēng)機(jī)的性質(zhì)來確定，例如冷水泵冷卻風(fēng)機(jī)使用啟動(dòng)器，可以使接觸器保持良好的工作狀態(tài)，因此降低了更換接觸器的次數(shù)，從而降低了生產(chǎn)成品。此外，在使用啟動(dòng)器的過程中，實(shí)際上就是對(duì)風(fēng)機(jī)的一種保護(hù)，使其可以平穩(wěn)的啟動(dòng)，而且降低了齒輪的沖擊力，縮減了齒輪破壞的空間和程度，可以保證風(fēng)機(jī)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和工作狀態(tài)，并且循環(huán)水冷卻水確保了其降溫的效果，對(duì)冷卻水的水質(zhì)有了良好的控制，這樣就保證設(shè)備的正常運(yùn)行，這就是一種節(jié)能減耗的具體體現(xiàn)。

（3）在改善電機(jī)的啟動(dòng)性能方面，軟啟動(dòng)器可謂是功不可沒，但是常常會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)完畢之后，軟啟動(dòng)器就退出使用狀態(tài)，因此，需要改進(jìn)其操作方法。一方面，在春、秋、冬這三個(gè)季節(jié)時(shí)，較低的溫度比較適合軟啟動(dòng)器的工作狀態(tài)，在啟動(dòng)之后，最好不要再有任何操作。另一方面，夏季溫度過高，軟啟動(dòng)器的工作實(shí)踐不易過長，最好軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)之后，待電機(jī)可以正常運(yùn)作，軟啟動(dòng)器即可停機(jī)，用直接啟動(dòng)方式取而代之，有了一定的速度作為支撐，即便是在中途選用了直接啟動(dòng)方式，對(duì)電機(jī)造成的沖擊也不會(huì)很大。

4 結(jié)語

通過軟啟動(dòng)器對(duì)電機(jī)風(fēng)機(jī)的改造，并改進(jìn)其操作方法之后，基本上在生產(chǎn)方面的需求可以滿足，其中最主要的是使設(shè)備的使用壽命大大延長，并同時(shí)保證了它的安全性和可靠性。但是在具體的操作方法上還有待加強(qiáng)，當(dāng)軟啟動(dòng)器完成啟動(dòng)工序之后，可以控制電氣自動(dòng)停止軟啟動(dòng)器，這樣可以起到簡化人工操作的效果。如果在資金條件充裕的情況下，變頻裝置會(huì)更加省時(shí)省力，既可以保證軟啟動(dòng)，又可以完善軟啟動(dòng)器所帶來的缺陷。為我廠日后擴(kuò)建生產(chǎn)規(guī)模、增加冷水泵、冷卻風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)的應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。

[1]王曉軍，徐鵬，段景春，等.基于單片機(jī)的晶閘管電子軟啟動(dòng)器設(shè)計(jì)[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（3）：447～450.

TM573

A

1004-7344（2016）10-0243-01

2016-3-15