曾曉立，李　成（昆明冶研新材料股份有限公司，云南　曲靖　655011）

電子軟起動器的應(yīng)用

曾曉立，李成
（昆明冶研新材料股份有限公司，云南曲靖655011）

目前電子軟起動器多采用單片機等微處理器作為核心控制部件，同時配合硬件電路，具備多種樣式的檢測方式以及軟件算法。實踐中，通過嚴(yán)格控制晶閘管等電力電子受控元件，可以確保軟起動器的高控制精度，顯示方式也呈現(xiàn)出多樣性。對于比較高端的電子軟起動器而言，附帶有遠程控制、通訊等功能，從而使軟起動器可以更加便捷地應(yīng)用在各系統(tǒng)之中，大大提高了利用率和范圍。本文將對電子軟啟動器的基本原理、特點進行分析，并在此基礎(chǔ)上就其應(yīng)用實踐，談一下個人的觀點和認(rèn)識，僅供參考。

電子軟啟動器；原理；特點；應(yīng)用

0　引言

從目前國內(nèi)電機起動領(lǐng)域來看，仍有很多直接全壓起動以及自耦變壓器，這些都是較為傳統(tǒng)的起動形式。就傳統(tǒng)的起動形式來看，主要的問題是起動時電流過大，導(dǎo)致電壓下降過大，嚴(yán)重影響同網(wǎng)絡(luò)上的其他電器設(shè)備。如果不及時采取有效的措施進行應(yīng)對，則可能會造成嚴(yán)重的后果。

1　電子軟啟動器基本原理

1.1優(yōu)選軟啟動器

實踐中可以看到，軟起動器應(yīng)用方便會計，而且安全可靠，這是傳統(tǒng)起動器無法比擬的?，F(xiàn)代的電子軟啟動器，采用的是數(shù)字化、智能化控制模式，其智能中心主要是單機片，而且主要的執(zhí)行元件是可控硅模。軟啟動器的性能良好，應(yīng)用非常廣泛，適用于多種荷載的異步電動機管控；由于其不會產(chǎn)生二次沖擊電流，對被控制系統(tǒng)具有良好的保護作用，因此多數(shù)領(lǐng)域都選擇該種類型的啟動方式。值得一提的是軟啟動方式并非一種，比如磁控降壓、電子軟起動方式。對于磁控降壓軟起動而言，較之于傳統(tǒng)電抗器降壓起動模式、基本原理而言，存在著較大的相似性。二者相比，電子軟起動方式更加靠譜，不僅可以有效實現(xiàn)根據(jù)電動機負(fù)載特性對起動過程參數(shù)進行調(diào)控（比如起動實踐、限流值等），而且還有效地實現(xiàn)了起動過程中的無沖擊、平滑起動電機之目的。從實踐來看，該種性能的軟起動器，已經(jīng)成為人類起動史上的一大突破。從前該種起動器僅存在于想象之中，而現(xiàn)在成了實現(xiàn)，電子軟起動器已經(jīng)成為啟動器領(lǐng)域的不二選擇。

1.2電子軟起動器的基本原理

對于電子軟啟動器而言，其主要是利用了串接在被控電機、電源間的三相晶閘（采用的是反并聯(lián)模式）調(diào)壓，并且通過對晶閘管導(dǎo)通角進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，從而使電機端子上的電壓能夠從預(yù)定值，逐漸上升至額定電壓值，該種起動方式能夠有效提高電壓。該種起動方式的主要特點是電動機轉(zhuǎn)矩、定子電壓平方之間，成正比例關(guān)系。實踐中可以看到，該種特殊的原理使得軟起動器的起動方式有更多的類型。第一種類型，限流起動。在電機起動前，進行電流設(shè)置，一般為380伏。起動電機時，隨著電壓的不斷增大，電流也隨之增大。在此過程中，需要注意的是電流增大的同時，不能超過預(yù)先設(shè)定值（即上述380伏）。當(dāng)電壓達到預(yù)定的額定電壓時，電機就會達到預(yù)定的轉(zhuǎn)速。從實踐來看，該種起動方式通常應(yīng)用于輕載起動負(fù)荷形態(tài)；第二種類型，斜坡電壓起動。在起動動過程中，電機輸出力矩會隨電壓的不斷增加而增加這一特性，在起動電機時給電機賦予初始電壓，然后使電機加速運轉(zhuǎn)；輸出電壓逐漸上升到額定值時，轉(zhuǎn)速（電機轉(zhuǎn)速）也就基本上達到了額定值，起動方式比較適合于重載起動；第三種類型，電壓控制起動。該種起動方式在確保起動壓降下，可以充分發(fā)揮電動機的最大起動轉(zhuǎn)矩，從而縮短時間，這也是當(dāng)前公認(rèn)的起動形式。對于電子軟起動方式而言，其中還包含了兩種，即轉(zhuǎn)矩控制與軟起動。對于轉(zhuǎn)矩控制起而言，它是最理想的重載啟動方式；在軟起動過程中，調(diào)節(jié)電流，使之在額定電流2至5倍之間，轉(zhuǎn)矩在額定轉(zhuǎn)矩的1倍以內(nèi)變化。從表象來看，雖然貌似已經(jīng)超過了額定電流，但較之于硬啟動超出額定電流5至8倍比較，當(dāng)然是一種非常理想的啟動形式。

對于軟起動器而言，除起動方式比較多以外，停機方式也有多種選擇，比如自由停機、制動停機以及軟停機等。其中，自由停機就是使軟起動器在慣性的作用下停止；軟停機，主要是將額定電壓根據(jù)時間要求，逐漸降至初始時的電壓，這樣可以讓機器停止輸出；制動停機，主要是在人的作用下，通過輸入直流電，加速制動。從實踐效果來看，該種種類的起動、制動方式，可以有效適應(yīng)所有狀況，也正是因此電子軟起動器成了當(dāng)今社會的起動器首選。

2　電子軟起動器特性

電子軟起動器作為當(dāng)前國內(nèi)最為先進、最流行的一種異步軟起動控制器，它集電子軟起動、輕載節(jié)能以及軟停機和多保護功能于一體。較之于傳統(tǒng)起動模式而言，最為突出的優(yōu)點和特性如下：電子軟起動器，采用的是無級調(diào)節(jié)形式，可連續(xù)而又穩(wěn)定的對電機起動進行控制；而傳統(tǒng)的起動調(diào)節(jié)，采用的是分檔形式，即有級調(diào)節(jié)。同時，電子然啟動器還具有沖擊轉(zhuǎn)矩以及沖擊電流小等特點。在電機起動過程中，電子軟起動器通過不斷增大晶閘管導(dǎo)通角，逐漸改變起動電流，并將其限制在一定的范圍之內(nèi)，可對轉(zhuǎn)矩進行有效控制，使其能夠平滑上升，對操作人員、傳動機械設(shè)備，起到很好的保護作用。電子軟起動的另一個特點就是恒流起動，可有效地引入電流閉環(huán)管控，從而使電機在實際起動時一直保持一種恒流狀態(tài)，而且能夠保證電機安全平穩(wěn)的起動。實踐中，根據(jù)荷載情況、電網(wǎng)繼電保護等，自由、無級調(diào)整，直到達到最佳起動電流。該種軟起動器的外觀體積比較小，單個開關(guān)柜可以放多臺起動器，這樣能夠有效節(jié)省工程造價，而且能夠降低故障率以及維修費用。軟起動器可以直接對計算機通訊進行管控，從而為智能化控制打下堅實的基礎(chǔ)。

3　應(yīng)用實例

3.1軟起動器在某水煤漿項目中的應(yīng)用

某公司在改造1#鍋爐時，采用的是水煤漿技術(shù)手段。在該項目中，鍋爐送風(fēng)、引風(fēng)機功率調(diào)整至220千瓦、160千瓦。上述電動機起動時，采用的都是軟啟動器，型號是ATS 48C79Q、ATS 48C32Q兩種。軟起動電流不超過額定電流的5倍，可有效滿足運行規(guī)范。起動任務(wù)完成以后，旁路接觸器就會發(fā)出動作，此時軟起動器就會退出運行。

3.2ATS 48系列軟起動器的特點分析

該系列的軟起動器，是一種高可靠性，而且性價比比較高的軟起動器，較之于其他產(chǎn)品，優(yōu)點非常的多，具體分析如下：啟動電流時，能夠有效調(diào)節(jié)交流電動機起動電流，在150%-700%范圍之內(nèi)，具體參數(shù)依負(fù)載而定。同時，軟啟動器的保護和自診斷能力非常強大，該設(shè)備具有過熱保護功能，而且對過電流能夠進行有效的保護和缺相保護。在此過程中，采用代碼形式，明確顯示故障，有利于電動機的安全運行，而且維修也比較方便。在該裝置運行過程中，還可根據(jù)實際運行狀況，設(shè)定斜坡加減速時間，以便于能夠有效利用。根據(jù)菜單參數(shù)，進行很對象的設(shè)定。在軟停止時，采用動力和自由兩種停止方式。該裝置上，帶了數(shù)字量I/0單元，而且有啟動和停止，同時還包括故障報警信號輸出，便于使用。為了能夠更加方便用戶利用，該裝置中取消了調(diào)整電位器，全部參數(shù)調(diào)整均在操作界面中利用鍵盤進行調(diào)整，這也確保了參數(shù)調(diào)整的精確性。如圖1所示，CL1、CL2兩個端子即軟起動器運行時的工作電源；其中，R1A、R1C是內(nèi)部繼電器觸點。當(dāng)按鈕S2啟動時，輔助繼電器（R1）通電，常開觸點（R1A以及R1C）就會閉合，接觸器（KM1）吸合。

3.3軟起動器應(yīng)用時需考慮問題

第一，電子軟起動器電氣元件、接線排列。電子軟起動器元件、電氣接線之間有效排列，對軟啟動器帶旁路接觸器的控制非常重要。實際操作過程中，為了能夠確保電子式軟起動器電氣接線、元件之間實現(xiàn)開發(fā)與應(yīng)用，而且可以靈活適應(yīng)各種變化，電子軟起動器接線、元件之間，堅持有效排列基本原則，并且創(chuàng)設(shè)理想的電子軟起動器電氣接線、元件的排列，這對電子軟起動器科學(xué)應(yīng)用非常有利。定期對電子軟起動器外的灰塵進行徹底清理，并且對電子軟起動器接線端子的機械零部件油泥進行清擦，對電子軟起動器接線盒接線螺絲進行檢查，以免出現(xiàn)松動、燒傷現(xiàn)象。及時清擦電子式軟啟動器設(shè)備的外部灰塵，檢查電線絕緣情況以及電機繞組是否干燥。確保電子軟起動器接地線良好的連接，對電子軟起動器軸承進行及時的檢查、維護。

第二，優(yōu)選軟起動器。在選擇低壓軟起動器時，應(yīng)當(dāng)對設(shè)備現(xiàn)場的起動負(fù)荷、電網(wǎng)容量以及起動頻繁程度進行全面考慮。通常情況下，較輕的起動載荷裝置，如果不能帶載起動的壓縮機、水泵類以及短距離皮帶機，則建議采用斜坡電壓型、限流型軟起動器。該種起動負(fù)載較輕裝置時，可根據(jù)額定功率優(yōu)選軟起動器——選用樣本要求的相同容量軟起動器即可滿足需求。就重起動負(fù)載裝置而言，比如破碎機、大型風(fēng)機以及需帶載渣漿泵長啟動負(fù)荷較重的裝置，特別是功率相對較大的裝置，建議選用限流性突跳加斜坡電壓型軟起動器。對于該種類型的起動負(fù)載設(shè)備而言，應(yīng)當(dāng)選擇稍等額定功率的軟起動器。

第三，隔離電器以及熔斷器。軟起動柜內(nèi)的隔離電器，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選斷路器以及半導(dǎo)體快速熔斷器，形成一個組合，并作為軟起動器檢修隔離以及晶閘管保護。對于熔斷器而言，其限流功能，較之于晶閘管保護應(yīng)當(dāng)比斷路器更加安全可靠。從快速熔斷器規(guī)格來看，額定電流優(yōu)選過程中，采用的基本原則是裝置啟動時不被熔斷。在裝置安裝位置，出現(xiàn)最小短路電流時，一定要確?？煽咳蹟唷Ｔ谶x擇快速熔斷器額定電流時，通常選用額定電流的2倍左右。

4　結(jié)束語

總而言之，電子軟起動器的選型與應(yīng)用，在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，而且能夠有效推動經(jīng)濟社會發(fā)展，其作用不可小覷。近年來，隨著社會經(jīng)濟以及科學(xué)技術(shù)的水平的不斷提高，電子軟起動器得以升級，而且不斷的更新?lián)Q代，科學(xué)合理的選用電子軟起動器，實現(xiàn)電子軟起動器電氣元件、接線有效排列，對于實現(xiàn)同容量狀態(tài)下的軟起動，具有非常重要的作用。同時，還可以有效防止負(fù)載裝置出現(xiàn)反復(fù)故障問題，確保電子軟起動器運行的安全可靠性。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.130