低壓軟啟動(dòng)器選用時(shí)應(yīng)注意的問題

低壓軟啟動(dòng)器選用時(shí)應(yīng)注意的問題軟啟動(dòng)器以體積小，轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動(dòng)平穩(wěn)沖擊小并具有軟停機(jī)功能等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用，大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星一角等啟動(dòng)器的趨勢(shì)。由于軟啟動(dòng)器是近年來新發(fā)展起來的啟動(dòng)設(shè)備，在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和使用方面還缺少指導(dǎo)性的規(guī)范與規(guī)程。我們?cè)谲泦?dòng)器的安裝、調(diào)試工作中也遇到了一些實(shí)際技術(shù)問題。例如：不同啟動(dòng)負(fù)載軟啟動(dòng)器的選型、軟啟動(dòng)沖擊電流與過流保護(hù)定值的配合、軟啟動(dòng)設(shè)備容量與變壓器容量的關(guān)系等問題。1、軟啟動(dòng)器簡介目前，市場(chǎng)上常見的軟啟動(dòng)器主要有電子式、磁控式和自動(dòng)液體電阻式等類型。電子式以晶閘管調(diào)壓式為多數(shù)。變頻器在某種意義上也是一種軟啟動(dòng)器，而且是能夠真正地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的啟動(dòng)器，只是造價(jià)要高些。晶閘管式軟啟動(dòng)器是串接在電源與電動(dòng)機(jī)之間的三組正反向并聯(lián)的晶閘管，通過微電腦控制觸發(fā)導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。晶閘管式軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)方式有斜坡電壓型、突跳加斜坡電壓型和限流型等可供選擇。磁控式軟啟動(dòng)器是利用磁放大器原理制造的串聯(lián)在電源和電動(dòng)機(jī)之間的三相飽和電抗器構(gòu)成的軟啟動(dòng)裝置。啟動(dòng)時(shí)通過數(shù)字控制板調(diào)節(jié)磁放大器控制繞組的激磁電流，改變飽和電抗器的電抗值調(diào)節(jié)啟動(dòng)電壓降，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)只能調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到控制啟動(dòng)時(shí)的電壓降、限制啟動(dòng)電流的目的。一般的軟啟動(dòng)器不能調(diào)節(jié)電源頻率，也就不能象變頻器那樣從零頻零壓開始啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)無沖擊啟動(dòng)。實(shí)際上軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)還是要產(chǎn)生一定的沖擊電流的;斜坡電壓型控制軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)時(shí)的電壓、電流變化曲線見圖1所示。晶閘管式軟啟動(dòng)器采用斜坡電壓啟動(dòng)時(shí)，開始時(shí)要使軟啟動(dòng)器輸出一個(gè)初始電壓（初始電壓在80~280V之間可以調(diào)節(jié)），使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生足以克服機(jī)械設(shè)備的靜摩擦的初始轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)設(shè)備開始轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)電流為Is。在微電腦的控制下,繼續(xù)增加輸出電壓使電動(dòng)機(jī)加速。當(dāng)軟啟動(dòng)器的輸出電壓接近額定電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)就已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，I降為負(fù)荷電流I。啟動(dòng)時(shí)間t結(jié)束時(shí)，軟啟動(dòng)器輸出額定電壓并發(fā)出旁路信號(hào),s n 1使旁路接觸器閉合，軟啟動(dòng)器停止輸出電壓，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。軟啟動(dòng)的初始轉(zhuǎn)矩可以通過給定初始電壓和啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制啟動(dòng)電流在2~4.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流以內(nèi)。低壓軟啟動(dòng)器的停車方式主要有自由停車，軟停車，制動(dòng)停車三種。傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)停車方式常用自由停車，但有許多應(yīng)用場(chǎng)合，自由停車會(huì)產(chǎn)生很大問題，如高層建筑的水泵系統(tǒng),如果采用自由停車，會(huì)產(chǎn)生巨大的'水錘”效應(yīng)，使管道、水泵損壞。因此利用軟停車可以消除自由停車帶來的這種反慣性沖擊。在停車時(shí)刻t發(fā)出停車指令，電動(dòng)機(jī)的端子電壓從U2 n緩慢下降，在電壓下降瞬間電動(dòng)機(jī)電流會(huì)有一個(gè)小的電流沖擊，然后電動(dòng)機(jī)電流會(huì)隨電壓的下降而下降，直至電動(dòng)機(jī)停下來。2、低壓軟啟動(dòng)器選用時(shí)應(yīng)注意的問題2.1低壓軟啟動(dòng)柜電氣接線與元件排列一般低壓軟啟動(dòng)柜的電氣接線如圖2所示。柜內(nèi)電氣元件按圖示順序排列，作到主接線簡短不交叉，便于銅排連接。軟啟動(dòng)器安裝在接觸器的右側(cè)不受其他元件發(fā)熱的影響。軟啟動(dòng)器與控制柜邊壁及其他元件間距要求》00mm，方便軟啟動(dòng)器散熱。2.2軟啟動(dòng)器選型除了技術(shù)、性能、價(jià)格比較外，還要考慮設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的電網(wǎng)容量、設(shè)備啟動(dòng)負(fù)荷輕重、力動(dòng)頻繁程度等具體條件。|FULKH圖2晶閘管式軟啟動(dòng)器接線對(duì)于水泵類啟動(dòng)負(fù)載較輕的設(shè)備，可選擇功能簡單、價(jià)格較低、操作方便的軟啟動(dòng)器。這類設(shè)備根據(jù)電動(dòng)機(jī)額定功率，選用樣本規(guī)定的相同容量的軟啟動(dòng)器就能滿足需要。對(duì)于大型風(fēng)機(jī)、破碎機(jī)等啟動(dòng)負(fù)荷比較重的設(shè)備，應(yīng)該選用啟動(dòng)功能比較多、有限流啟動(dòng)功能、自身保護(hù)比較齊全的軟啟動(dòng)器。尤其功率比較大的設(shè)備(200KW以上)，最好選用啟動(dòng)功能比較全的高性能軟啟動(dòng)器。2.3隔離器和熔斷器選擇軟啟動(dòng)柜中的隔離電器，可以選用隔離開關(guān)也可以選用具有隔離功能的塑殼斷路器。小功率軟啟動(dòng)柜宜選用隔離開關(guān)熔斷器組合的刀熔開關(guān)。不但起到隔離保護(hù)作用，還可以降低工程造價(jià)。隔離開關(guān)的額定電流大于電動(dòng)機(jī)額定電流就可以滿足運(yùn)行要求。由于軟啟動(dòng)器中晶閘管的浪涌焦耳積分(I21)值有限，選用斷路器做短路保護(hù)裝置不能有效保護(hù)晶閘管元件。建議選用快速熔斷器做短路保護(hù)裝置?？焖偃蹟嗥骺蛇x用aR或NGT型半導(dǎo)體保護(hù)熔斷器。選用快速熔斷器一般不用做分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)，因?yàn)閍R型熔斷器的額定分?jǐn)嗄芰?0KA,NGT快速熔斷器的分?jǐn)嗄芰?20KA，能夠滿足一般配電工程需要。另外熔斷器還有限流功能，對(duì)晶閘管的保護(hù)要比斷路器可靠?？焖偃蹟嗥鞯念~定電流的選用原則是設(shè)備啟動(dòng)時(shí)不會(huì)熔斷,設(shè)備安裝處發(fā)生最小短路電流時(shí)必須可靠熔斷。具體選用時(shí)可根據(jù)設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，查閱熔斷器制造廠提供的熔斷器時(shí)間一電流特性曲線、血值及晶閘管的I2t值進(jìn)行計(jì)算選擇。在缺少上述資料時(shí)也可按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算選用：I>(1.8~2.0)*I(A)fn eI—快速熔斷器額定電流(A)fnI—電動(dòng)機(jī)額定電流(A)e2.4旁路接觸器的選擇軟啟動(dòng)結(jié)束時(shí)電動(dòng)機(jī)已在額定電壓上運(yùn)行，所以按電動(dòng)機(jī)的額定電流選用交流接觸器就

能滿足要求。要注意的是在配柜接線時(shí)，作到軟啟動(dòng)器與接觸器同相連接，不要接錯(cuò)相序。2.5過負(fù)荷保護(hù)裝置的選擇軟啟動(dòng)裝置的過負(fù)荷保護(hù)裝置應(yīng)該選用具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能的熱過載繼電器。具體選用時(shí)，要使電動(dòng)機(jī)的工作電流在熱元件整定電流范圍以內(nèi)。工作時(shí)容易過載的設(shè)備，要使電動(dòng)機(jī)的額定電流值靠近熱元件整定電流范圍的下限。2.6變壓器負(fù)載能力及保護(hù)整定值校驗(yàn)在軟啟動(dòng)裝置選用時(shí)除注意上述要求外，還要注意為設(shè)備供電的變壓器的負(fù)載能力。如果事前變壓器已接近滿載，要慎重選用軟啟動(dòng)設(shè)備。尤其是要增設(shè)功率比較大的設(shè)備時(shí)，更要核對(duì)校驗(yàn)變壓器的荷載能力和保護(hù)的整定值；增加軟啟動(dòng)設(shè)備后，變壓器二次側(cè)斷路器的短路短延時(shí)脫扣器的整定值I為：r2I>1.1(I+1.35*K*I)Ar2 L e式中：IL—變壓器正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷電流AK—新增加軟啟動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)電流與電動(dòng)機(jī)額定電流的比值(見表1)；I一新增加電動(dòng)機(jī)的額定電流A。e計(jì)算出的I應(yīng)小于變壓器二次側(cè)斷路器現(xiàn)在的實(shí)際短路短延時(shí)脫扣器的整定值;否則，r2在新增加設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，變壓器二次側(cè)斷路器要分?jǐn)嗵l。造成軟啟動(dòng)器選用失敗。表1典型設(shè)備軟啟動(dòng)效果及啟動(dòng)電流參考值應(yīng)用機(jī)械類型選用功能執(zhí)行的功能啟動(dòng)電流(％)

3~10

風(fēng)機(jī)

標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)

減少?zèng)_擊，延長機(jī)械壽命

300

10~40

攪拌機(jī)

標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)

降低啟動(dòng)電流

3505~20磨粉機(jī)重載啟動(dòng)降低啟動(dòng)電流4505~603、 典型應(yīng)用例：某市第二熱源廠新增四臺(tái)250KW循環(huán)泵，兩臺(tái)工作兩臺(tái)備用，變壓器容量1250kVA,10/0.4kV,為降低電機(jī)啟動(dòng)電流及避免增容投資過大，我們根據(jù)用戶要求采用軟啟動(dòng)器。由于該負(fù)荷為水泵類，啟動(dòng)不是很頻繁，所以采用性價(jià)比較優(yōu)的SS2-250型軟啟動(dòng)器。隔離開關(guān)采用HD17-630/3，熔斷器采用NT4-1250A，旁路接觸器采用CJ29-500/3，熱繼電器采用JRS2-630/3。兩年來運(yùn)行正常，能夠很好的滿足用戶要求。4、 調(diào)整與試車軟啟動(dòng)控制柜安裝完成后要進(jìn)行認(rèn)真地檢查。按設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)接線是否正確，連接是否可靠。因?yàn)榫чl管等電子器件不允許做絕緣電阻測(cè)試，所以只能用數(shù)字萬用表高阻檔檢查軟啟動(dòng)器中晶閘管的絕緣情況。新的軟啟動(dòng)器（冷態(tài)時(shí)）每組晶閘管輸入輸出端子間測(cè)量電阻值應(yīng)指示1.3MQ左右，相間（相間未接控制回路時(shí)）、相對(duì)地測(cè)量電阻值應(yīng)該指示無窮大。檢查確認(rèn)無誤后，在軟啟動(dòng)器輸出端接上一臺(tái)小功率電動(dòng)機(jī)并設(shè)定啟動(dòng)方式、初始電壓、啟動(dòng)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間等技術(shù)參數(shù)。在電動(dòng)機(jī)與軟啟動(dòng)器連接前，必須用500V絕緣電阻測(cè)試器檢查電動(dòng)機(jī)和電纜的絕緣狀態(tài)。只有絕緣電阻符合有關(guān)規(guī)定，才準(zhǔn)許將電動(dòng)機(jī)連接到軟啟動(dòng)器輸出端進(jìn)行啟動(dòng)試驗(yàn)。第一次軟啟動(dòng)前要對(duì)機(jī)械進(jìn)行人力盤車，檢查機(jī)械有無“卡堵”現(xiàn)象,然后進(jìn)行設(shè)備啟動(dòng)試驗(yàn)并調(diào)節(jié)好啟動(dòng)參數(shù)后，就可以交付使用了?？傊?，軟啟動(dòng)器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大而且可以調(diào)節(jié)、設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間短、有軟停機(jī)功能、元件少維修量小，能夠完成比較困難的設(shè)備的啟動(dòng)，是性能比較好的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制設(shè)備，應(yīng)該得到推廣應(yīng)用。更多的起動(dòng)器（電機(jī)軟啟動(dòng)器）選型信息請(qǐng)登入http://軟啟動(dòng)器電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用盧凱孫國凱劉海生遼寧沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)（110161）1軟啟動(dòng)器工作原理與主電路圖采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路，主電路圖見圖1。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動(dòng)過程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。軟啟動(dòng)與軟停車的電壓曲線見圖2,3。

圈3停車腐電壓曲線S2啟動(dòng)時(shí)電妊曲線2軟啟動(dòng)器的選用(1)選型：目前市場(chǎng)上常見的軟啟動(dòng)器有旁路型、無旁路型、節(jié)能型等。根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇不同型號(hào)的軟啟動(dòng)器。旁路型：在電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的軟啟動(dòng)器，降低晶閘管的熱損耗，提高其工作效率。也可以用一臺(tái)軟啟動(dòng)器去啟動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。無旁路型：晶閘管處于全導(dǎo)通狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)工作于全壓方式，忽略電壓諧波分量，經(jīng)常用于短時(shí)重復(fù)工作的電動(dòng)機(jī)。節(jié)能型：當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷較輕時(shí)，軟啟動(dòng)器自動(dòng)降低施加于電動(dòng)機(jī)定子上的電壓，減少電動(dòng)機(jī)電流勵(lì)磁分量，提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。圈3停車腐電壓曲線S2啟動(dòng)時(shí)電妊曲線2軟啟動(dòng)器的選用(1)選型：目前市場(chǎng)上常見的軟啟動(dòng)器有旁路型、無旁路型、節(jié)能型等。根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇不同型號(hào)的軟啟動(dòng)器。旁路型：在電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的軟啟動(dòng)器，降低晶閘管的熱損耗，提高其工作效率。也可以用一臺(tái)軟啟動(dòng)器去啟動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。無旁路型：晶閘管處于全導(dǎo)通狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)工作于全壓方式，忽略電壓諧波分量，經(jīng)常用于短時(shí)重復(fù)工作的電動(dòng)機(jī)。節(jié)能型：當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷較輕時(shí)，軟啟動(dòng)器自動(dòng)降低施加于電動(dòng)機(jī)定子上的電壓，減少電動(dòng)機(jī)電流勵(lì)磁分量，提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。(2)選規(guī)格：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的標(biāo)稱功率，電流負(fù)載性質(zhì)選擇啟動(dòng)器，一般軟啟動(dòng)器容量稍大于電動(dòng)機(jī)工作電流，還應(yīng)考慮保護(hù)功能是否完備，例如：缺相保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)、逆序保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等。3Alt48軟啟動(dòng)器的特點(diǎn)Alt48軟啟動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)采用專利技術(shù)的轉(zhuǎn)矩控制。轉(zhuǎn)矩斜坡上升更快速，損耗更低。具有電動(dòng)機(jī)和軟啟動(dòng)器綜合保護(hù)功能，能全時(shí)連續(xù)檢測(cè)電機(jī)電流，提供電機(jī)可靠和完整保護(hù)，這種保護(hù)功能在啟動(dòng)結(jié)束旁路后仍能起作用，這是其它軟啟動(dòng)器都不具備的。Alt48在保持加速力矩的同時(shí)，實(shí)時(shí)計(jì)算定子和轉(zhuǎn)子的功率。在整個(gè)加速周期連續(xù)計(jì)算電機(jī)功率因數(shù)和定子損耗，通過檢測(cè)電壓和電流來計(jì)算功率因數(shù)，并扣除定子損耗，得到實(shí)際的轉(zhuǎn)子功率和電機(jī)力矩。4Alt48軟啟動(dòng)器的應(yīng)用圖4一拖二方案圖設(shè)計(jì)采用一拖二方案，見圖4,即一臺(tái)軟啟動(dòng)器帶兩臺(tái)水泵，可以依次啟動(dòng)，停止兩臺(tái)水泵。一拖二方案主要特點(diǎn)是節(jié)約一臺(tái)軟啟動(dòng)器，減少了投資，充分體現(xiàn)了方案的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性。啟動(dòng)過程:首先選擇一臺(tái)電動(dòng)機(jī)在軟啟動(dòng)器拖動(dòng)下按所選定的啟動(dòng)方式逐漸提升輸出電壓，達(dá)到工頻電壓后，旁路接觸器接通。然后，