浅谈软启动器的选择及应用

浅谈软启动器的选择及应用

摘要：低电压软启动器体积小、转矩可以调节、启动平滑、冲击小并具有软停机功能等优点得到越来越多的应用。本文简要介绍了软启动器的特点，并阐述了不同环境中选择软启动器时应注意的问题。

关键词：软启动电动机启动方式晶闸管

随着科学技术的飞速发展，智能控制系统得到广泛的应用。如：无人值守变电站、无人值守泵站、无人值守供热站、智能大厦、各种遥控调度系统、生产作业自动化等等。这正是国家实现科学技术现代化的重要标志，也是每个技术人员肩负的重要责任。

智能控制技术的应用，给电力工作人员提出了很多要求。如电网的波动性，执行机构的智能配套等，都要求越来越严格。对重要驱动执行机构的电动机来说，如石油炼化厂的空压机、主风机、增压机、原油进料泵等，它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。既要为智能控制打下良好基础，又要降低电动机启动时对电网的冲击。所以，不得不在电动机的启动设备上做工作。

鼠笼型异步电机电子软启动器的诞生给技术人员解决了这个问题。它既能改变电动机的启动特性保护拖动系统，保证电动机可靠启动，又降低了启动冲击，而且配有计算机通讯接口实现智能控制。

1、电动机启动方式的选择

作为应用最广泛的电动机，鼠笼型异步电动机采用降压启动条件。一是电动机启动时，机械不能承受全压启动的冲击转矩；二是电动机启动时，其端电压不能满足规范要求；三是电动机启动时，影响其他负荷正常运行。

对于降压启动目前有两种方式，一种是降压启动，一种是软启动。他们经过三个发展阶段，一是“Y—△”启动器和自耦降压启动器，二是磁控式软启动器，三是目前最先进最流行的电子软启动器。电子软启动器一般都采用16位单片机进行智能化控制，它既能保证电动机在负载要求的启动特性下平滑启动，又能降低对电网的冲击，同时还能实现直接计算机通讯控制，为自动化智能控制打下良好基础。

他们的造价比较是：“Y—△”启动器需六根出线而且故障率太高，维修费也高，不常采用；自耦和磁控降压启动器的体积较大且故障率较高，维修费较高。一般情况下一台开关柜能放多台电子软启动器，节省工程造价，且故障率较低，

维修费也低。所以电子软启动器应用是首选的目标，

2、电子软启动器的选择

通过以上所述，我们在工程设计和工程改造中，要想改善工艺提高自动化水平，降低成本提高企业效益，对电动机的启动就必须首先采用先进的启动设备——电子软启动器。

在应用电子软启动器时要看到它的启动性能，目前的软启动器有以下五种启动方式。

(1)限流启动是限制电动机的启动电流，它主要是用在轻载启动的负载降低启动压降，在启动时难以知道启动压降，不能充分利用压降空间，损失启动力矩，对电机不利。

(2)斜坡电压启动是电压由小到大斜坡线性上升，它是将传统的降压启动从有极变成无极，主要用在重在启动。它的缺点是初始转矩小，转矩特性抛物线型上升对拖动系统不利，且启动时间长有损于电机。

(3)转矩控制启动用在重在启动，它是将电动机的启动转矩由小到大线性上升。它的优点是启动平滑，柔性，对拖动系统有更好的保护；它的目的是保护拖动系统，延长拖动系统地使用寿命。同时降低电机启动时对电网的冲击，是最优的重在启动方式。它的缺点是启动时间较长。

(4)转矩加突跳控制启动与转矩转矩控制启动相仿，也是重载启动，不同的是在启动的瞬间用突跳转矩客服电机静转矩，然后转矩平滑上升，缩短启动时间。但是，突跳会给电网发送尖脉冲，干扰其他负荷，应用时要特别注意。

(5)电压控制启动是用在轻载启动的场合，在保证启动启动压降下发挥电动机最大转矩，尽可能地缩短了启动时间，是最优的轻载启动方式。

综上所述不难看出，最适用最先进的启动方式应是电压控制启动、转矩控制启动及转矩加突跳控制启动。

3、采用软启动器时应注意的问题

(1)有的软启动器具有多种内置的保护功能，如失速及堵转测试、相间平衡、欠压保护、过压保护等，对电机而言起到了进一步的保护作用。在实际应用过程中要慎重选择保护功能。《低压配电设计规范》GB50054-95第4.3.5条规定：“突跳断电比过负载造成的损失更大的线路，其过负载保护应作用于信号而不应作用

于切断电源。”例如消防泵控制系统中，由于消防泵是应急负荷，它是在消防救火的紧急关头工作的。当火灾发生时，最重要的问题是消防泵能就地运转打水到消防管网中，而对消防泵的保护就不是重要问题。所以上面提到的某些保护功能可以关闭，或者使保护动作于信号而不动作于消防泵停机。

(2)支路保护。有的软启动器自带短路保护，有的没有短路保护，为保证晶闸管，应采用快速熔断器(自动空气开关的开断时间较长，为0.1s，不能有效的保护晶闸管)。应根据软启动器的额定电流选择相应的快速熔断器。

(3)当软启动器使电机制动停机时，只是晶闸管不导通，在电机与电源之间并没有形成电气隔离。如果此时检修软启动器之后的线路、电机，那是不安全的。所以在电机一次控制回路中应在软启动之前增加断路器。

(4)由于信息及网络技术的飞速发展，现代智能电子设备日益增多，它们对电网的质量有较高的要求。而由于软启动器采用可控硅等非线性器件，所以软启动器功率较大或者台数较多时，产生的高次谐波将对电网造成不良影响并对电子设备产生干扰。此设置旁路接触器。在软启动器使电动机平稳启动至正常转速后，接触器闭合，把软启动器短接。既在启动完之后，大功率晶闸管处于不导通状态，减少高次谐波对电网及电子设备的干扰。

(5)软启动器在通过电流时将产生热耗散，安装时应注意在其上、下方留有一定空间，以使空气流过其功率模块。当软启动器额定电流较大时，配电柜要采取风机降温，风机的电源可取自电动机控制系统的二次回路。

4、结语

通过论述，电动机的减压启动方式经过了“Y—△”启动器和自耦降压启动器到磁控式软启动器，目前发展到电子软启动器。所以，在今后的技改工程中，当电动机在直接启动不能满足要求时，首先考虑的是电子软启动器。这是科学技术发展的必然，将为今后的智能控制系统打下良好基础。