磁控软启动与高压固态软启动的对比
高压电机的软起动
高压电机的软起动摘要:本文详细介绍各种高压电机软起动的基本原理、特征参数并进行对比分析,论述其原理及特点,从而得使读者更客观更全面的了解高压电机软起动技术。
关键词:高压电机软起动1 研究背景随着生产化程度的不断提高,很多行业的生产规模越来越大,在高压异步电动机的需求和使用上也呈上升趋势。
随着高压电机单机容量越来越大,其可靠起动问题渐渐显露出来。
高压电机以往的起动方式主要有:(1)加大电网容量。
为满足大容量电动机起动时有功功率和无功功率的要求,保证电动机起动时对端电压的要求,过去人们经常采取加大自身电网容量的办法,如采用大容量的变压器或建自备电厂,但这样又常常致使正常运行时电网负荷较轻,电力变压器处于轻载工作状况,造成能源的浪费。
在以变压器容量收费的地区,使用户电费支出加大。
(2)串联电抗器起动。
该方法能满足降低起动电流的要求,但电机的起动转矩小,且为有级调整,切换时有大电流冲击,在大容量电动机的起动应用中受到限制。
(3)自耦变压器起动。
该方法能满足降低起动电流的要求,起动转矩较串电抗器起动大,对中大容量电机的起动比较适宜,但其调整方面的问题,诸如滑动触点电弧烧损问题、碳刷磨损问题、局部匝间短路问题、切换时有大电流冲击等等,使其在实际应用中也受到限制。
鉴于上述原因,软起动的应用变得迫切起来。
目前的软起动主要有液阻软起动、晶闸管软起动、磁控软起动、变频器软起动、开关变压器软起动。
各种软起动方式采用不同的控制手段实现起动过程中对电压、电流的调节,以适应不同的应用场合。
本文对上述几种软起动的原理、优缺点进行简要阐述,从而对工程技术人员在软起动的选择上提供一定的帮助。
2 液态电阻软起动(1)液态电阻软起动的原理。
液态电阻是一种由电解液形成的电阻,它导电的本质是离子导电。
它的阻值正比于电极板间距,反比于电解液的电导率,改变极板间距和电导率,就可改变电阻值,从而实现电压、电流的无级调节,满足软起动性能要求。
(2)液态电阻软起动的特点。
磁控软起动与晶闸管软起动的比较
磁控软起动和晶闸管软起动比较一、软起动的概念：中高压电机软起动，是在中高压（主要指6KV、10KV）电动机起动过程中，随着电动机反电动势的不断建立，电机端电压由某一值逐渐平滑、无级的上升至全压，转速由零上升到额定转速，最后依靠旁路甩掉软起动控制装置。
二、软起动的作用大功率交流电机直接起动会产生一系列电气和机械问题。
电气方面有：1、起动时可达5-7倍的额定电流，造成电动机绕组电流引起过温，从而加速电机绝缘老化。
2、造成供电网络电压波动大，当电压≤0.85UN时，影响其他设备的正常使用。
机械方面有：1、过大的起动转矩产生机械冲击，对被带动的设备造成大的力，缩短使用寿命，影响精确度。
如使联轴器损坏、皮带撕裂等。
2、造成机械传动部件的非正常磨损及冲击，加速老化，缩短寿命。
人们为了解决以上问题，不断的寻求解决起动问题的方法，例如采用自耦变压器降压起动、串联电抗器、液体电阻器、磁控电抗器等起动方式。
它们可设定起动时间、限流和各种保护值等。
平滑的起动特性和免维护等使其具有传统的起动方法无法比拟的优越性。
国内市场低压380V软起动主要是采用晶闸管降压软起动器，高压软起动主要采用传统有级软起动方法即磁控软起动，软起动的突出贡献在于作为降压器件是可以平滑无级改变的，这样的好处是：降低起动电流，减小电网压降，缩短起动时间，降低机械冲击。
对电机、电网和负载都有好处。
晶闸管软起动原理：利用晶闸管导通角的开通来实现软起动。
特点：通过SCR器件的串连走向高压，为此，需提高SCR器件的耐压等级和开关速度，改进触发与关断的同时性。
晶闸管软起动本身更适合于低压领域。
缺点：1、谐波大，强迫换相，产生大功率脉冲。
2、均压均流技术复杂，成本高，风险大。
3、由于串并联大量的晶闸管，所以故障点多，维修复杂，检修很频繁。
4、过载需加大额定电流倍率。
磁控软起动原理：是利用饱和电抗器的原理，在高导磁的闭合回路中，通过直流励磁平滑改变电抗器的电抗值，使电抗器两端电压由大到小平滑改变，从而完成电机平稳的起动过程。
高压电机软启动器 电机软起动
高压电机软启动器电机软起动
概述
无刷无环起动器是一种克服了绕线式异步电动机装有滑环、碳刷和复杂的起动装置等缺点，而保留了绕线电机起动电流小，起动转矩大等优点的起动设备。
凡原来采用电阻起动器、电抗器、频敏变阻器、液体变阻起动器、软起动器起动的JR、JZR、YR、YZR 三相绕线转子交流异步电动机(变速、装有进相机的除外）均可选用“无刷无环起动器”来更新换代。
产品优点
无刷无环起动器把传统的、繁琐的、多触点元件组成的起动装置去掉，采用无刷无环运行，操作简单，安装拆卸方便，可大大减少维修费用，其优点是：去掉滑环、碳刷、刷盒、刷盒支架、短路环及二次回路系统中的频敏变阻器、交流接触器、时间继电器等元件，并可保持电机原有的运行特性。
主要技术参数
额定频率：50Hz
额定电压：380V
配用电机功率：15-125KW
a.轻载：0.6Me≤M≤0.8Me 、2.5Ie
b.重载：1.6Me≤M≤2.0Me 、3.0Ie
性能特点
无刷无环起动器的工作原理是利用电动机在起动过程中，转子电流频率fz 随转子转速升高而降低的关系fz=f1×S，当转子转速由0 上升到额定转速Ne 时，转子电流频率则从50Hz 平滑地降至1~3Hz。
起动器阻抗Zp=rp+jxp,其中铁损rp的大小与频率的平方成正比，随着fz 的降低，rp也随之下降，电抗Xp=ωLP，同理，Xp 也减少。
当起动结束后，sf1 很小，Zp 则降到很小甚至近似于零，因此电动机在起动时，既能限制起动电流，也能提高功率因数和增大起动转矩，是一种理想的起动装置。
几种中高压降压软启动方式的探讨
３软 启动 的分类 软 启动可 分为 有级和 无级 两类 。有 级软 启动 调节是 分档 的 ，无级 软启 动调节 是连续 的。星 ／ 变换 启动 、 自耦变 压器 启动及 电抗 器启动 等均 属于 角 有 级软 启动 。液 体 电阻软 启动 、热 变 电阻软 启动 、 晶闸 管软启 动及 磁控 软
启动等均 属于 无级软 启动 。
工 作 原理 ：将饱 和 电抗器 串联 在 电动机 的定 子回路 ，通 过直 流励磁 平 滑 改变 电抗器 的 电抗值 ，使 电抗器 两端 电压 由大 到 小平滑 改变 ，从 而完 成
电机平 稳 的启动 过程 。磁控 软启动 装置 适用 于中小 型 中压 电动机 。
降压 起 动 起动 时 ， 电机 的定 子 电流流 过热 变 电阻器 从 而使 电阻 体发热 ， 温度 逐 步升 高 ，电阻 逐步 降低 ， 电机起 动 电流基 本恒 定 的情况 下 ， 电动 机
中ＩＫ ６Ｖ Ｏ Ｖ（Ｋ ）的交流拖 动发展 尤为 迅速 。高压 大中容 量 的交流 电机运 行 的 首要 问题是 启动 。 目前我 国 的高压 电机 发展 较快 ，而 与之 相配 套 的启动 设 备 却 比较陈 旧 ，传 统 的启 动方 式很难 满 足启 动平 滑 ，冲击 小 的要求 ， 而且 成 本也 不低 。 目前 国内常用 的 中高压 软 启动 方式 主要 有液 体 电阻 软起 、热 变 电阻 软启 动、 晶 闸管软 启动及 磁控 软 启动 等 。高压 变频 器从 启动 的角 度 来 说既 可 以将 启动 电流控制 在额 定 电流 以 内又能 提供 足够 的转 矩 ，但仅 仅
响软启 动的概 念 中 高压 电机 软启 动是 指在 中 高压 （ 主要 指６ Ｖ ＩＫ ）电动 机 启动 过 Ｋ 、 ＯＶ 程 中， 随着 电动机 反 电动 势 的不 断建 立 ，电机 端 电压 由某 一值逐 渐 平滑 、 无级 的上升 至全压 ，转速 由０ 上升 到额 定转速 ，最后 依靠 旁路甩 掉 软启动控
固态软起与磁控起动方式的比较
晶闸管软起动器与磁控式软起动器的比较晶闸管软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备，又称为SoftStarter。
它不仅实现在整个启动过程中无冲击而平滑地启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数，如限流值、启动时间等。
此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端。
磁控式软起动器是从电抗器软起动衍生出来的，用三相电抗器串在电动机定子实现降压是两者的共同点。
磁饱和软起动不同于电抗器软起动的主要地方是其限流作用可控。
磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。
启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和
1、笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等。
这些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击
2、晶闸管软起动器与传统减压起动方式的不同之处是：
无冲击电流。
软起动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至设定值。
恒流起动。
软起动器可以引入电流闭环控制，使电机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起动。
根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流
不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。
详解电动机软启动的三种工作方式
详解电动机软启动的三种工作方式大容量电动机的启动方式有很多种，这里重点讲述三种电动机的软启动方式，液阻软启动，磁控软启动和晶闸管软启动。
其中晶闸管软启动是目前使用最广泛的一种启动方式。
(一)液阻软启动器顾名思义是利用电解液离子导电的性质，启动装置的三相电源分别在三个相互绝缘的箱体，箱体内有电解液和一静(固定的)一动两块导电极板。
把电动机的转子回路串入两块极板，通过改变两极板之间的距离或电解液的浓度，进而改变转子电阻阻值，就可以调节电机的启动。
按照不同的被启动电机串接方式也不同。
绕线式电机是转子接入液阻启动器。
鼠笼式电机是定子接入液阻启动器。
工作过程一般为，当发出电机启动信号，液阻箱中的动极板匀速向静极板运动，随着距离靠近，液阻也变小，当电机达到设定的额定转速，启动装置会切除液阻连接，转入旁路运转。
液阻软启动适用于交流380V~100000V，频率50Hz。
对于电网不稳定的地区尤其适用。
使用和维护该设备时应该注意以下几点。
(1) 要定期巡查液阻箱内的液阻位置，缺少时要及时添加。
当电解液浓度不够时，及时添加电解粉。
(2) 当气温降低时，要做好电解液防结冰问题。
(二) 磁控软启动器就是利用铁磁材料的交流有效磁导率随直流磁场的变化而变化的性质，电机的定子回路串入磁饱和电抗器，通过闭环控制调节绕组中的直流大小，可以改变电抗器铁芯的磁导率，进而改变初级绕组的阻抗，这样可以平滑的启动电机。
它适用于交流380V~100000V,频率50Hz。
(三) 晶闸管软启动就是利用晶闸管作为调压器件，工作原理是通过控制串接于电源与电机之间的三相反并联晶闸管的导通角使电机启动。
晶闸管软启动一般有几种启动方式。
(1)简单的启动，只是简单改变晶闸管的导通角，由于结构简单没有保护电路，所以很容易造成晶闸管损坏。
(2)电机启动时在开始时电流逐渐增大，当电流达到预设值后保持恒定。
直到电机启动完毕。
(3)电机启动后，在很短的时间内电流就达到预设值。
关于软启动、变频器、液偶力合器三者比较
1、变频装置安装方便，电机和负荷不动，将其加入电源侧即可。
2、液力耦合需装在电机和负荷中间，在安装时需将电机移位方能安装。
（三）、安全பைடு நூலகம்：
1、变频装置在出现问题后，可以进行旁路的方式运行。
2、液力耦合器出现间题后，必需停机维修。
（四）、运行精度：
1、变频运行精度高，可以实现精确调节，速度是由输出频率限定，当负荷出现波动时，转速不变。
2、液力耦合器靠油量和负荷的拉动调速，调速精度低，当负荷变化时，转速随之变化。
（五）、维护费用：
1、变频调速维护费用低，在设备正常运行时无消耗品。
2、液力耦合器在运行一定时间后，对液压油进行更换。
（六）、操作性：
1、变频调速操作复杂，需要对操作人员进行专门的培训。
2、液力耦合器操作简单，方便。
（七）、经济性：
二、液力耦合器的性能特点：(液力耦合器是一种以液体油为介质而联系原动机与工作机的液力传动装置，又称液力联轴器。）
（1）应用范围：
调速范围宽，可实现从零调节。
没有电气连接，可工作于危险场地，对环境要求不高。
（2）技术成熟：
结构简单，操作方便。
多年研究，结构合理。
全部国产化，维修方便。
（3）性能指标：
价格便宜，对精度要求低能量转换效率低。结构简单，故障率低。运行时需加专用的冷却系统。液压油老化后定时更换。
三、变频器的性能特点：可以实现对电机的调速，达到节能的目的。变频器调速可以省去齿轮箱，操作简单占用空间小，维护简单。可以实现精确控制。
四、变频装置和液力耦合器的优缺点比较：
（一）、节能效果：
1、变频装置节能效果好，功率因数高。
2、液力耦合器节能效果低，在低速时，有近3／4的能量被浪费。大容量的设备还应添加水冷系统。
软起动比较(变频、固态、热敏)
高压笼型电动机软起动方式比较2、起动方式比较说明一、固态软起动高压固态软起动装置是现代电力电子技术的产物。
它具有在软起动过程中装置耗能少的优点，由于控制手段是电子的，控制速率高，保护齐全，其性能和可靠性则随控制软件与器件的水平而有差异。
但是它也存在着相当的（甚至可以说是致命的）缺点：1、价格过于昂贵，是液态软起动的售价的5~10倍；不如直接选用高压变频装置。
2、高压SCR软起动装置对环境要求较高。
3、晶闸管引起的高次谐波较严重，SCR斩波所引起的谐波污染也给它的应用带来麻烦。
理论分析表明，通过转子回路的SCR的斩波，其起动效果和降压软起动相同，而其实现难度大。
而且高压尤其是10kV等级的制造商少，目前国内还没有成熟的产品；设备维护费用高，备品备件不易购买，售后服务难以保证，投资回收期长，不适合中国国情。
二、高压热变电阻器1、工作原理：在电机定子回路串接定值的液体电阻。
热变电阻的导电介质是具有一定浓度的电解液，电解液用一容器加固密封，其导电极板固定不动。
其变阻起动的原理是依据电解液的电阻值与电解液温度的反比例非线性变化关系，电液阻值因电液温度升高而降低，从而达到热变电阻降压起动的目的。
2、性能特点1）起动初始阻值变化较大且无法调整因环境温度差异起动电流受起始初阻值的大小影响很大，因此初始阻值的大小直接影响起动时的瞬间冲击电流，对于热变电阻而言在起动初始时刻，电液初始阻值受温度的影响发生很大的变化。
比如：不同季节的温度变化或在连续起动情况下每次电液初始温度的不同，均会导致起动初始时刻阻值的不同，难以保证每次相同的起动特牲。
在实际应用中，由于电机参数、工况、负载等参数与计算有一定偏差或在需要调整时，或工况负载参数发生变化时，因其结构的无调整性，从而对初始阻值进行调整。
2）起动电流不可控、不可调由于电液箱溶液体积、浓度、极板间距一次成型并加固密封，因此热变电阻一旦设置好就很难进行调整。
电液阻值只能被动地随溶液温度的变化而间接变化，而不是主动地改变电液阻值去控制主电机的起动电流，由于温度是无法人为控制，也就是说，电动机的起动过程是无法实现实时可控可调。
三种异步电动机软启动方式
的计算，输出晶闸管的触发信号，通过控制晶闸管的导通角，使启动器 按所设计的模式调节输出电压，以控制电动机的启动过程。当启动i 寸程
采用星形接法，启动完毕后再切换成三角形接法。这种启动设备的优点
是启动设备简单，启动过程中消耗能量少：缺点是有二次电流冲击，设 备故障率高，需要经常维护，因此在频繁启动的设备上不宜使用。在转
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三种 异步电动机 软启动 方式
张明和黄秀成
( 佳木斯电业局，黑龙江佳木斯154000)
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换i 翻呈中，由于瞬变电势和电动柳剩磁产生的电势i 推与电源电压有相
完成后，—般启动器将旁路接触器吸合，短路掉所有的晶闸管，使电动 机直接投入电网运行，以避免不必要的电能损耗。软启动器的控制框图 如图1所 示：
位差，严重时会产生电压相加，引起过大的冲击电流和电磁转矩，因此 大大地限制了它的使用。由于启动电压为运行电压的1，，启动转矩为额 定转矩的1／3，因此只能用在空载 或轻载(负 载率小于1／ 3) 启动的 设备上。在电动机轻载或空载运行时，也可利用该启动设备做降压运 行，以提高电动机的功率因数和效率。2) 自耦变压器降压启动。三相 自耦变压器( 也称补偿器) 高压边接电网，低压边接电动机，—般有几 个分接头，可选择不同的电压比。相对于不同启动转矩的负载，在电动 机启动 后再将其 切除。其 优点是启 动电压可 以选择， 如0．65UN、 oBUN或Q9UN，以适应不同 负载的要求。其缺 点是体积和重量 大，且 要消耗较多的有色金属，故障率高，维修费用高。3) 磁控软起动器。 磁控软起动器是利用控磁限幅调压的原理，在电动机启动过程中电压可 由—个较低的值平滑地上升到全压值，使电动机轴上的转矩匀速增加， 启动特性变软。并可实现软停车。但其启控电压固定，用户不可调整， 会有较大的电流冲击，且体积大。4) 高压电动机，可在定子线路中串 联电抗器或水电阻实现降压启动，待启动完成后再将其切除：但电抗器 成本高，水电阻损耗又较大。5) 绕线式异步电动机，可在转子绕组串 接频敏变阻器或水电阻实现启动，待启动完成后再将其切除；但频敏变 阻器成本高，而水电阻损耗又大。其他还有延边三角形启动、定子串电 阻启动等方法。尽管各种传统式降压启动方法各有其优缺点，但它们有 —个 共同 的优点 ，即没 有谐波 污染 。
3种新型高压电动机软起动装置评介
3种新型高压电动机软起动装置评介-技术研讨作者：李焦明单位:坚固水泥有限公司[2007-3-12]关键字:电动机-软启动-评价摘要:随着水泥生产设备的大型化，拖动球磨机、风机等大型水泥生产设备的电动机的功率也越来越大。
交流电动机以其结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜、转子惯量小等特点，得到了广泛的应用。
但其起动电流高达电动机额定电流的5～10倍，对电动机及所拖动的设备造成电气和机械损伤，而且引起电网电压下降。
传统的鼠笼型电动机降压起动，属有级起动，起动特性不理想，切除时造成的二次冲击电流无法解决，不能实现频繁起动。
在绕线式电动机转子回路串电阻的起动方法，其最大缺点是分级切换，阻值呈跳跃性变化，起动不平稳，起动效果不理想。
采用频敏变阻器作起动设备时，其起动电流仍较大(为3～4倍电动机额定电流)，电压稍低即难起动，同时频敏变阻器发热严重，易被烧毁，不能连续起动。
起动电流不平滑，对电动机有一定冲击作用。
采用高压变频器起动高压电动机虽具有良好的静、动态起动性能，起动电流可限制在1.5倍电动机额定电流以下，起动转矩可达电动机额定转矩的1.5倍，并且在此范围内可随意调节，实现恒转矩起动，但价格昂贵。
高压固态软起动器的每一相导电支路均由多个晶闸管(SCR)串联而成，每只晶闸管的失效均会威胁整个装置的正常运行。
且设备的安装环境、操作维护要求都较高。
虽可实现恒电流起动、线性电压斜坡起动等性能，但价格仍然较贵(为高—低—高方案的高压变频器的60%左右)。
高压变频器与高压固态软起动器技术均较为复杂，维护难度大。
高压鼠笼型交流电动机液体电阻软起动装置价格约为高压固态软起动装置的1/6～1/8。
但该装置由于是串联在电动机的定子绕组上，要承受高电压，高电压增加了电液箱内液面、温度等参数测量和显示的难度。
同时，它还要求液体电阻有较高的阻值，而过分稀释电解液会导致电阻率温度稳定性的下降，只能通过加长导电通道路径，减小导电截面积的方法来实现高阻值，这使得软起动装置的体积增大。
高压电机启动方式的特性比较和分析
收稿日期:2008201217;修回日期:2008204207作者简介:邵少奇(1980— ),男,电气工程师,毕业于武汉化工学院(现武汉工程大学),现在盈德气体公司从事电控设计工作。
高压电机启动方式的特性比较和分析邵 少 奇(盈德气体公司,浙江省杭州市朝晖路203号深蓝广场写字楼26楼 310000) 摘要:简介大型高压电机的启动方式,通过采集到的空压机实际运行曲线和数据,对自藕变压器、极板可移动式水电阻和热变电阻式水电阻3种空压机电机的启动方式进行了比较和分析。
关键词:空压机;电机;启动中图分类号:TH452 文献标识码:BComparison and analysis of the start 2up modes of high 2voltage motorShao Shao 2qi(Yi ngde Gas Corporation ,26th Floor ,S henlan S quare ,203Zhaohui Road ,Hangz hou 310000,Zhejiang ,P.R.Chi na )Abstract :A brief introduction focuses on the start 2up modes of large scale high 2voltage motor.The practical operating curves and data of air compressor are collected to make comparison and analysis of three start 2up modes ,i. e.,the autotransformer mode ,the movable 2plate water -resistance mode and the thermal 2resistor water 2resistance mode.K eyw ords :Air compressor ;Motor ;Start 2up 大型空压机电机的启动方式,往往根据设计人员个人对启动方式的理解和掌握情况来确定。
几种中高压降压软启动方式的探讨
129科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 动力与电气工程结构简单、成本较低以及易于维护的特点使交流异步电动机获得了广泛地的应用,并成为目前电气传动原动力的重要构成部分。
全压直接启动模式和降压软启动模式是交流起步电动机的两种典型启动方式。
对于中高压大容量的交流异步电动机而言,降压软启动可以实现平滑启动、降低启动冲击的效果。
高压变频器在启动中高压电动机时,不仅可以能够提供充足的转矩,还能够以额定电流进行进行启动,但是如果只是把高压变频器当作中高压电动机的启动设备,无疑是大材小用。
有鉴于此,笔者在本文中主要探讨了磁控软启动模式、晶闸管软启动模式、热变电阻软启动模式以及液体电阻软起模式等四种中高压降压软启动方式,希望能够为相关工作人员提供必要的借鉴。
1 软启动概述相对于传传统的全压启动模式,降压软启动由于具有众多的优势日渐取代自藕变压器启动模式以及Y-△启动模式,在众多的工业领域当中获得了广泛的应用。
通常而言,中高压电动机主要电压为6k V何10kV的电动机,在该电压等级的电动机在启动的过程中,降压软启动模式会根据不断建立的电动机反电动势,电动机端的电压会从某一个特定值无级地、逐渐地上升至全电压,实现电动机转速从零平滑地上升至额定转速,并在旁路的协助下将降压软启动控制设备甩掉。
采用全压直接启动时,需要产生一系列的机械问题和电气问题。
首先,容易出现的机械问题。
如果启动转矩过大,在启动时会产生强大的机械冲击,机械的精准度和使用寿命均会受到严重的影响。
其次,容易出现的电气问题。
全压直接启动时的电流通常是额定电流的五倍至七倍,电流过大会直接导致电动机绕组温度的快速提升,电动机绝缘的老化程度会加速发展;同时,全压直接启动对电网系统的冲击也是非常大的。
采用降压软启动的方式则能够有效降低启动电流,并能够实现电动机启动的平滑无级,不仅降低了机械冲击,减少了启动时间,还降低了启动电流对电网的冲击程度。
对高压电机常用软启动方法的分析与研究
对高压电机常用软启动方法的分析与研究随着高压电机的广泛应用，加快高压电机软启动方式发展与创新受到了各生产领域的重点关注。
本文简要阐述了高压电机软启动的应用优势，重点阐述分析了几种常见的软启动方式，希望对相关工作人员提供一定的参考和帮助。
标签：高压电机；软启动；启动方式现阶段，随着工业发展的需求，大型高压电机（5000～6000KW）使用数量和规模开始增加，而液态起动装置则无法满足高压电机的启动需求。
在此背景下，以晶闸管串联式、开关变压器式、磁饱和电抗器式和可控变压电抗器式等软启动装置成为大型高压电机启动的主要方式。
一、高压电机软启动的优势（一）确保电网及其他设备的安全运行高压电动机采用硬启动方法，起动电流高达额定电流的4～7倍，从而使电网电压急速下降，影响同一电网下的其他电气设备的稳定运行，甚至引发其他设备故障。
与硬启动方式相比，软启动方式的起动电流一般为额定电流的2～3倍，如此便大大降低了电网电压的波动率，从而在一定程度上保障了其他设备的安全稳定运行。
（二）提高高压电机的使用寿命高压电机硬启动方式所产生的焦耳热会极大的作用于导线的外绝缘。
在长期作用下，导线外绝缘会加速老化，并严重降低导线的使用寿命。
与此同时，高压开关合闸再回在电机定子绕组上产生造作过电压，进一步降低电机绝缘的效果。
而软启动方式则降低了起动时的最大电流，其热量也大为减少，并且电压的可调性也完全杜绝了电压对电机绝缘的影响，由此在一定程度上提升了高压电机的使用寿命。
（三）减少机械设备的破损情况高压电机在硬启动时，电机启动转矩超过额定转矩的2倍，这就意味着静止的机械设备会瞬间受到超过2倍额定力矩的作用，如此便给齿轮、皮带带来巨大的工作负荷，经常引发齿轮磨损、皮带拉断和加速风叶折断等问题。
而软启动方式则不会超过额定转矩，因此也就避免了机械设备不必要的破损，并提高了机械设备的使用效益。
二、幾种常见高压电机软启动方法探究（一）液阻软启动液阻软启动是一种基于电解液形成的电阻为原理的高压电机起动方式。
高压电机软启动发展现状研究
高压电机软启动发展现状研究摘要:旨在讨论高压电机软启动目前常用的软启动方法,并进行了分析,总结出了目前使用情况及发展的现状。
关键词:高压电机软启动工作原理近年,随着我国经济的快速发展,许多行业生产的规模越来越大,高压异步电动机的使用数目也越来越多,单机容量也越来越大。
高压电机的可靠起动的问题成为用户的难题,也会对电网造成较强的干扰,特别是工业领域的重载起动,有时可能会对设备与电网运行的安全构成严重的威胁,因此三相异步电动机的软起动越来越得到重视,以下探讨高压电动机软启动常用的方法。
1、高压固态软启动1.1 中高压固态软启动装置的控制电源一般未在签定技术协议时,供货方将会明确控制电源是交流还是直流,以及控制电源是否需用双电源做明确的提示,因此很多达到现场的设备均为单电源380V 的交流操作。
380V的交流电源一般是在低压配电柜取向。
当变压器、变压器的高压馈电柜、低压配电柜出现问题时,中高压固态软启动装置的控制回路会发生失电,无法进行触发控制,中高压固态软启动装置也就不能工作。
若控制电源为直流220V电源,就可大大减小中高压固态软启动装置的控制回路失电的情况。
1.2 中高压固态软启动装置的控制方式中高压固态软启动装置的一拖二控制方式,易造成两台电机不能进行同时启动,两者启动时间的间隔为15分钟,这样就将会迫使中高压固态软启动装置必须增加一个选择开关,一档是1#电机,另一档是2#电机。
若在签定技术协议时,采购方对选择开关的安装位置没有明确,那么一般情况下供货方会将此开关安装在启动柜面板上,也将会造成实际操作过程烦琐,操作人员必须首先要到安装中高压固态软启动装置的房间将选择开关打到想启动的电机档位,再到现场启动该电机,在相隔15分钟后,要启动另一台电机,又必须到软起室把开关打到另一档位,才可以到现场启动另一台电机。
一般情况下,由于软起室是关闭的,所以建议选择开关应安装在现场,以方便操作。
2、液阻软启动液阻是一种由电解液所形成的电阻,其导电的本质是离子导电。
电机各种启动方式大PK——软启动、变频器、减压启动
电机各种启动方式的优缺点、性能大PK减压启动、软启动、变频启动优缺点对比减压启动，常见的是星-三角启动，缺点是启动力矩小，仅适用于无载或轻载启动。
优点是，价格便宜。
软启动，可以设置启动时间和启动初始力矩对设备实现软启动与软停止，并能限制启动电流，价格适中。
变频启动，能根据设定时间平滑启动，并让设备运行在设定频率，价格较高。
软启动、变频器、减压启动性能原理对比软启动、变频器、减压启动综合分析1. 价格问题自然是变频器最贵，Y-Δ、自耦减压启动相对便宜。
对于投入较小的项目，经济性就会成为首选；2. 可控问题Y-Δ、自耦减压启动简单，但仅仅只是启动。
但在自动化程度高的场合，估计就会使用得较少，甚至软起也少。
而通过变频器调控电机，包括转速、电压等就远不是减压启动、软启动所能比拟的。
所以变频器在大型或自动化程度高的生产线就是首选了。
3. 组网通讯变频器本身可以通过自身集成的或扩展的通讯口实现网络监控。
软起还能做一些监控，但要实现电机的实时监控，也是减压启动、软启动所不能比拟的。
4. 维护方面由于Y-Δ、自耦减压启动本身就比较简单，自然维护起来也最简单。
我其实很反对使用软起，如果不选择变频器，肯定会直接选择Y-Δ或自耦减压启动。
5. 变频器能完成实现电机的软起软停，所以在相对负载较大的场合，Y-Δ、自耦减压启动或软启动都比不上变频器。
补充知识对比1. 软启动器和变频器变频器和软启动设备都属于降压启动范畴. 变频器是通过改变频率达到降压启动的目的。
软启动是通过改变晶闸管的导通角来达到由电压0到全电压的启动过程变频器是全程控制,而且可以由仪表信号来控制任何时段的电机转速,软启动器只能在电机启动和停止是起到降压的目的。
2. 电机启动方式大类比电机启动常用方法：全压直接启动、自耦减压启动、Y-Δ启动、软启动、变频启动等。
在电网和负载两方面都允许的情况下，电机以直接启动为宜，因为操纵控制方便，而且比较经济。
自耦减压启动经常被用来启动较大容量鼠笼式异步电机，虽然自耦减压启动是一种老式的启动设备，但利用自耦变压器的多抽头减压，既能适应多种负载启动的需要，又能得到更大的启动转矩，加之还因装设有热继电器和低电压脱扣器而具有完善的过载和失压保护而被广泛应用。
电动机的起动方式及磁控软起动的特点
电动机的起动方式及磁控软起动的特点摘要：所谓电动机软起动，就是在电动机起动过程中，在电动机主回路串接变频变压器件或分压器件，使电动机端电压从某一设定值自动无级上升至全压，电动机转速平稳上升至全速的一种电动机起动方式。
软起动应该有以下两个基本特点：一是在整个起动过程中电动机平稳加速，无机械冲击：二是尽可能降低起动电流，切换时没有电流冲击。
本文从重介绍了高压鼠笼(同步)大功率电动机的起动方式以及磁控软起动。
关键词：高压电机磁控软起动上世纪90年代以来，高压大功率鼠笼型或同步电动机的应用越来越广泛，而鼠笼或同步电动机起动必然伴随两个问题，即大的电流冲击和机械冲击。
在高压大功率电动机起动时这两个问题的危害性是十分严重的，必须引起足够的重视。
传统的降压起动方式(如自藕降压等)，是不能从根本上解决这两个问题的。
软起动技术就是在这个背景下成熟和发展起来的。
一、起动方式的选择在额定电压下的直接起动，不需要专门的起动设备，是一种最简单的起动方式。
但其存在的主要问题是：起动电流大、起动转矩冲击大。
而且能否全压起动，还受到许多条件的制约：如电网短路容量、供电变压器容量、供电线路长度等等，显然全压直接起动不能满足很多工况大功率电动机的起动要求。
有一些降压限流起动方式，如自藕降压起动、电抗器起动等，在起动电动机的过程中，起动设备对电动机的分压虽然是有所降低的，但降低幅度很小，在起动结束的瞬间，电动机端电压无法达到额定值，切除起动设备时还是有较大电流和机械冲击，仍然达不到十分理想的起动状态。
而另外有些降压限流起动方式以及变频变压起动，起动设备对电动机的分压是无级降低的即电动机端电压是无级上升的，起动结束时电动机端电压达到额定值，切换时基本无电流冲击和机械冲击，起动效果很理想。
在无法直接起动的工况，这种起动方式当然是工程技术人员的首选。
全压起动、传统的降压起动、变频软起动和降压软起动的起动电流曲线如图1：目前工程上应用的高压大功率软起动设备基本上可分为两大类：一类是利用可控硅调压、变频实现电动机软起动：一类是利用阻抗(电阻或电抗)值可以平滑调节的变阻器件的分压实现电动机软起动。
软启动装置在高压电动机中的运用
焙烧鼓风机 ，尤其是 ＳＯ：风机 ，是硫酸化工企业的最
为关键的设备。大容量高压 电动机直接启动会存在 ２ 高压电机各种软启动装置的性能比较
以下几 个 问题 ： （１）电动机 的转 子容 易发 生 断裂事 故 ； （２）母线压降较大 ，容易对其 它设 备的运行产
表 １为 白耦变压器、热变电阻、晶闸管和磁控软 启动性能 比较。
关键词 ：高压 电动机 ；软启动装 置；启动电流；稳定性
中图分类 号 ：ＴＭ３０１．２
文献 标识 码 ：Ｂ
生影 响 ；
１ 概述
（３）容易烧轴瓦 ，缩短了减速齿轮的使用时间。
由于上述原因 ，化工公 司 ｓＯ 风机要求必须配 在硫酸化工企业 中，主要用电设备是 Ｓ０ 风机、 置软启动装置。
针对在使 用过程 中出现时间继电器损坏 、短 接 真空断路器合不上等故障，对原控制 回路进行改进 。 通过 ＤＣＳ系统对软启动进行监控 ，由 ＤＣＳ系统进行 延时 ４５ｓ后 ，发出 ２ＱＦ合 闸指令，当 ＤＣＳ系统检测
４ 热 变 电阻启动特性分析
ＨＴＲ热变电阻采用 具有 温度升高而 电阻逐 渐 减少的负温度特性和较大的热容性 ，对 电动机进行 降压启动 ，在电压 突变 的瞬问也不会产生 电流的跃 变 ，减少了大电流的二次冲击 ，使 电动机端 电压逐渐 升高 ，启动转矩逐步增大 ，从而控制电动机启动电流 小动装置 性能 比较
２．１ 热 变 电阻软启 动 热变电阻是一种 由电解液形成 的电阻 ，它的导
电本质是离子导电。它的阻值正 比于相对的２块电 极板的距离 ，反 比于 电解液的电导率 。电导率可以
通过 电解液浓度改变，极板距离可实现控制 。也可以 固定不变。液阻的热容量大。热变 电阻软启动装置 通过液阻本身在软启动过程中的温升 ，借助电解液 电导率与温度 的正相关性实现极板不动的软启动。
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谐波
起动电流正弦性很好，产生谐波很小
起动电流谐波大（高达40%），存在较大的制动附加转矩
可靠性
过载能力极强，保护简单
串联晶闸管保护监控复杂，环境耐受能力及过载能力差，维修成本高
维护
无易损件，易维护
需要专业的维护技能与专门的备件
适用功率范围
高压可至30000kW以上
高压小功率
性价比
很高
低
起动类型
比较项目
磁阀式高压固态软起动
高压晶闸管起动
工作
原理
以低压小功率晶闸管为核心控制器件，通过改变绕组中直流控制电流大小来改变铁芯磁导率，从而平滑改变高压绕组阻抗
采用多只晶闸管串联对主电机的波形进行斩波，达到调压的目的
高压执行器
磁阀式可控电抗器
串联晶闸管
对晶闸管的要求
仅需要低压小功率晶闸管
接于主回路，因单只晶闸管耐压受限需多只串联，对触发脉冲的同步性及晶闸管的匹配要求极高
襄樊腾辉电气制造高压磁控软起与高压固态软起技术方案比较
襄阳腾辉电气制造有限公司是一家专业生产高低压电机软起的生产厂家，同时生产高压水阻柜、高压磁控软起动、高压固态软起动及高压电容偿，应新疆铜业公司要求特对高压磁控软起动与高压固态软起动起动进行比较：
一、TCQ型磁控软起动与高压晶闸管软起动装置比较
磁阀软起动高压晶闸管软起动