交流异步电动机软起动器

交流异步电动机软起动器

【摘要】本文介绍了大功率电动机的软起动方式，以及软起动的特点和应用。

【关键词】交流异步电动机智能软起动器电机起动性能

1.前言

20世纪90年代以来，大功率笼型异步电动机的应用越来越广泛，而大功率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。传统的减压起动方式（如自耦降压等），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。

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：一是整个过程中电动机平稳加速，无机械冲击;二是尽可能的降低起动电流，切换时没有电流冲击。

随着电力电子技术的快速发展，智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器是一订软起动、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。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电动机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数，如限流值、起动时间等。此外，它还具有多种对电机动机保护功能，这就从根本上解决了传统的减压起动设备的诸多弊端。

2.起动性能的比较

软起动与传统减压起动性能指标的比较见表1。

3.工作原理与运行特点

三相交流异步电动机的起动转矩T st直接与所加电压的二次方有关，也就是说，只要降低电动机接线端子上的电压就会影响这些值，如图所示。软起动的工作原理是通过控制串接于电源与被控制电动机之间的三相反串并联晶闸管的导通角使电动机的端子电压从预先设定的值上升到额定电压。软起动框图如下：

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软起动框图 3.1 软起动的主要起动方式有

3.1.1 电压双斜坡起动

如图所示，在起动过程中，电动机的输出转矩随电压增加，在起动时提供一个初始的起动电压，根据负载可调，将调到大于负载静摩擦转矩，使负载能立即开始转动。这时输出电压从开始按一定的斜率上升（斜率可调），电动机不断加速。当输出电压达到升速电压时，电动机也基本达到了额定转速。软起动器在起动过程中自动检测达速电压，当电动机达到额定转速时，使输出电压达到额定电压。

3.1.2 限流启动

就是电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值的软起动方式。其输出电压从零开始迅速增长，知道输出电流达到预先设定的电流限值，然后再保持输出电流小于的条件下逐渐升高电压，直到额定电压，使电动机转速逐渐升高，直到额定转速。

这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整。对电网影响小，其缺点是在启动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间。

3.1.3 突调起动

这些起动开始阶段，让晶闸管在极短的时间内全导通后回落，再按原设定的值线性上升，进入恒流起动，该起动方法适用于重载并需克服摩擦的起动场合。

3.2 软起动运行特点

3.2.1 能使电动机起动电压以恒定的斜率平稳上升，起动电流小，对电网无冲击电流，减少负载的机械冲击

3.2.2 起动电压上升斜率可调，保证了起动电压的平滑性，起动电压可根据不同的负载在30%~70%U N (U N 为额定电压)范围内连续可调。

3.2.3 可以根据不同的负载设定起动时间

3.2.4 起动器还具有可控硅短路保护、段相保护、过热保护、欠电压保护。

4.软起动的应用场合

现在市场有多种型号的软起动可供用户选择，不同产品所具功能也不仅相同，选择是建议遵循下述原则。

原则上，异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可应用，使用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车（解决水锤效用）对于变负载工况、电动机长期处于轻载节能的效果。

5.结语

软起动器现已经广泛用于冶金、钢铁、油田等各行各业，随着我国的经济的快速发展，高层建筑、商

贸大厦、娱乐中心的现代化建筑越来越多。其空调和消防要求越来越高，而传统的减压起动设备由于固有的弱点，已无法满足现代化建筑的需要，所以选择智能型电动机起动设备，将是必然的发展方向。

参考文献

[1]谢明琛,张广溢编。电机学[M]。重庆：重庆大学出版社，1995。

[2]黄俊，王兆安编。电力电子变流技术。北京：机械工业出版社，1999。

[3]邵海忠主编。最新实用电工手册。北京：化学工业出版社，1998。

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