三相異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)

三相異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)西諾克軟啟動(dòng)器起動(dòng)系統(tǒng)摘要：三相異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)有較大的起動(dòng)電流，通常是額定電流的5-7倍。如此大的起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的運(yùn)行都將帶來(lái)諸多不良的影響。為了解決這一問題，通常采用降壓起動(dòng)，西諾克軟啟動(dòng)器是一種新型的數(shù)字控制的起動(dòng)設(shè)備，它將處理器和晶閘管技術(shù)綜合應(yīng)用于三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止中，能夠很好的控制輸出電壓的上升?！娟P(guān)鍵詞】：電動(dòng)機(jī)；降壓起動(dòng)；軟啟動(dòng)器Abstract:Thereislargerstartingcurrentforthree-phaseasynchronousmotot,normallythecurrentis5-7timesofratedcurrent.Suchlargestartingcurrentwillbringalotofbadimpactonpowernetworkandoperationofequitment.Inordertosolvethisproblem,reduced-voltagestartingisusuallyadopted.Nowthereisanewtypeofdigitalcontrolledstartingequipment,whichtakesprocessorandthyristortechnologytobesyntheticallyappliedforstartandstopofthree-phaseasynchronousmotot,beingabletocontrolvoltageriseverywell.【Keywords】:motor;reduced-voltagestarting;softstarter前言三相異步電動(dòng)機(jī)以其優(yōu)良的性能及無(wú)需維護(hù)的特點(diǎn)，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于其起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大沖擊電流(一般為Ie的5-7倍)，同時(shí)由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，使負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低。國(guó)家有關(guān)部門對(duì)電機(jī)起動(dòng)早有明確規(guī)定，即電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)電壓將不能超過15%。解決辦法有兩個(gè):①增大配電容量；②采用限制電機(jī)起動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備。如果僅僅為起動(dòng)電機(jī)而增大配電容，從經(jīng)濟(jì)角度上來(lái)說(shuō)，顯然不可取。為此，人們往往需要配備限制電機(jī)起動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備，過去人們多采用Y/△轉(zhuǎn)換，自耦降壓等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字控制等軟啟動(dòng)器得到廣泛應(yīng)用。數(shù)字控制軟啟動(dòng)器是一種集軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱為SoftStarter。軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(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。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(zhǎng)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。這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。目錄前言第1章軟啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)思想1.1三相異步電動(dòng)機(jī)各種起動(dòng)方式比較1.1.1異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)1.1.2異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)1.2異步電動(dòng)機(jī)各種起動(dòng)方式對(duì)比表1.3軟起動(dòng)的特點(diǎn)1.4軟起動(dòng)的各種控制方式1.4.1通過限流的軟起動(dòng)1.4.2磁通轉(zhuǎn)矩控制的軟起動(dòng)1.5軟啟動(dòng)的節(jié)能運(yùn)行1.5.1軟起動(dòng)產(chǎn)品的節(jié)能運(yùn)行1.5.2軟起動(dòng)節(jié)能運(yùn)行節(jié)能效果第2章軟起動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案及工作原理（西諾克SS2系列）2.1單電機(jī)電路設(shè)計(jì)方案2.1.1一次電路圖2.1.2二次回路圖2.1.3一次電路與二次回路的符號(hào)含義：2.1.4工作原理與工作過程2.2多電機(jī)電路設(shè)計(jì)方案2.2.1一次電路圖2.2.2二次回路圖2.2.3一次電路與二次回路的符號(hào)含義2.2.4工作原理與工作過程第3章軟啟動(dòng)裝置的運(yùn)行環(huán)境要求第4章軟起動(dòng)裝置的應(yīng)用范圍第5章軟啟動(dòng)的特性及優(yōu)勢(shì)體會(huì)及收獲致謝參考文獻(xiàn)附錄第1章軟啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)思想

1.1三相異步電動(dòng)機(jī)各種起動(dòng)方式比較1.1.1異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)將電動(dòng)機(jī)的定子直接入電網(wǎng)，電機(jī)定子可獲得電網(wǎng)的全電壓，稱之電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)，全壓起動(dòng)的特點(diǎn)：1高起動(dòng)電流；2高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；3最短起動(dòng)時(shí)間；4只能直接起停電動(dòng)機(jī)；5起動(dòng)裝置價(jià)格便宜。1.1.2異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)常用三相異步電機(jī)降壓起動(dòng)方式有星-三角降壓起動(dòng)，自耦變壓器降壓起動(dòng)，軟起動(dòng)器起動(dòng)。1.異步電動(dòng)機(jī)星—三角降壓起動(dòng)此時(shí)交流電動(dòng)機(jī)的定子相繞組是分別被引出到電機(jī)接線板上（共六個(gè)接線端子），電機(jī)的工作狀態(tài)取決于定子相繞組的接法，即是說(shuō)相繞組的工作電壓是線電壓還是相電壓，即所謂的三角或星接法。利用電機(jī)當(dāng)工作在相電壓下，其轉(zhuǎn)矩降低同時(shí)，電機(jī)電流下降較多的特點(diǎn)，將電機(jī)定子通過星—角轉(zhuǎn)換面先接成星形，然后再接到電源的起動(dòng)方式，稱之電機(jī)星—角起動(dòng)，其特點(diǎn)是：1低起動(dòng)電流（不能調(diào)節(jié)）；2低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；3長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間；4只能直接停止電機(jī)運(yùn)行；5星—角切換產(chǎn)生電流和轉(zhuǎn)矩的尖脈沖沖擊。2.異步電動(dòng)機(jī)自耦變壓器降壓起動(dòng)將電動(dòng)機(jī)的定子通過可有級(jí)調(diào)整電壓的自耦變壓器接至電網(wǎng)的降壓起動(dòng)方式稱之為電動(dòng)機(jī)自耦減壓起動(dòng)。自耦減壓起動(dòng)的特點(diǎn)是：1需加一臺(tái)有抽頭可調(diào)起動(dòng)電壓和電流的自耦變壓器；2起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；3在電壓轉(zhuǎn)換瞬間有尖峰電流和尖峰轉(zhuǎn)矩；4只能直接停止電機(jī)運(yùn)行。3.三相異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)定子施以標(biāo)準(zhǔn)電壓（電流）—時(shí)間特性，由某一基值電壓上升至額定電壓，同時(shí)電動(dòng)機(jī)在控制（或限制）其力矩及沖擊條件下，由另速靜止平滑加速至額定轉(zhuǎn)速或從額定轉(zhuǎn)速緩慢停止的過程。而通常將實(shí)現(xiàn)上述功能的電力電子裝置稱之為軟啟動(dòng)器，而將軟啟動(dòng)器及其為運(yùn)行而配置的其他多個(gè)低壓電器、測(cè)量、傳感、調(diào)節(jié)或多臺(tái)電機(jī)控制、起動(dòng)的協(xié)調(diào)（如PLC）部分等裝于一個(gè)有防護(hù)的外殼中，則稱之為電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置。電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)有如下特點(diǎn)：1可調(diào)起動(dòng)電流；2可調(diào)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；3可適當(dāng)調(diào)節(jié)起動(dòng)時(shí)間；4可實(shí)現(xiàn)軟停車；5對(duì)機(jī)械設(shè)備和管道的磨損最??；6可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)軟起動(dòng)設(shè)備逐步（同時(shí)）起動(dòng)若干臺(tái)電動(dòng)機(jī)。1.3軟起動(dòng)的特點(diǎn)軟起動(dòng)可減小電動(dòng)機(jī)硬起動(dòng)（即直接起動(dòng)）引起的電網(wǎng)電壓降，使之不影響共網(wǎng)其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，可減小電動(dòng)機(jī)的沖擊電流，沖擊電流會(huì)造成電動(dòng)機(jī)局部溫升過大，降低電動(dòng)機(jī)壽命，可減小硬起動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械沖力，沖力加速所傳動(dòng)機(jī)械（軸、嚙合齒輪等）的磨損，減少電磁干擾，沖擊電流會(huì)以電磁波的形式干擾電氣儀表的正常運(yùn)行。軟起動(dòng)使電動(dòng)機(jī)可以起停自如，減少空轉(zhuǎn)，提高作業(yè)率，因而有節(jié)能作用。1.4軟起動(dòng)的各種控制方式交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的主要控制方式有兩大類：通過限制起動(dòng)電流；通過轉(zhuǎn)矩控制。其目的都是在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩需求的前提下，提供足夠的加速轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)帶有負(fù)載的電動(dòng)機(jī)平滑加速到額定值。1.4.1通過限流的軟起動(dòng)通過電機(jī)端電壓的控制（即電壓按一定斜坡逐步增長(zhǎng)），電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流被限制（遠(yuǎn)比全壓起動(dòng)?。?，同時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速平緩增長(zhǎng)，做到電機(jī)軟起動(dòng)。由于負(fù)載存在有靜摩擦轉(zhuǎn)矩，為此在電壓給定初期，需要一突加電壓（約25%～75%可調(diào)），我們稱之為起始電壓；此后電機(jī)依一斜率增加，我們稱之為斜坡電壓。通過施加起始電壓（小于額定電壓）和斜坡電壓，實(shí)現(xiàn)了限制起動(dòng)電流，其結(jié)果是電壓呈跳躍式變化。（1）電壓斜坡電壓斜坡控制由二個(gè)物理量組成：起始電壓，斜坡時(shí)間。起始電壓呈跳躍式變化，此后電壓沿一給定斜率，經(jīng)過給定的斜坡時(shí)間tR，到達(dá)額定電壓UN。與此對(duì)應(yīng)的電流IS也被限制在最大起動(dòng)電流IA范圍內(nèi)，這是由于電流I是電壓的積分，然后在斜坡電壓作用下按負(fù)載轉(zhuǎn)矩需求逐步增加，直至起動(dòng)完畢。電流降至負(fù)載電流IL0。圖1電壓斜坡電壓斜坡是實(shí)現(xiàn)限制起動(dòng)電流，并提供克服靜摩擦轉(zhuǎn)矩的起始起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，做到電機(jī)平滑起動(dòng)的主要基本技術(shù)措施。并且隨著靜轉(zhuǎn)矩大小，可隨意調(diào)節(jié)起始電壓，根據(jù)負(fù)載慣性矩的大小，還可隨意調(diào)節(jié)斜坡時(shí)間。（2）電流限制的各種方案

限制軟起動(dòng)起動(dòng)電流有如下二種控制方案，它們相對(duì)于不同負(fù)載情況，各有優(yōu)點(diǎn)。下面分別予以說(shuō)明。

只有電壓限制：（見圖2）通過電壓限制去限制起始電流，效果是明顯的。當(dāng)電壓被限制在UB時(shí)，電流將被限制在IB，在限制時(shí)間t內(nèi)，電流IB也維持一定時(shí)間，直至將電動(dòng)機(jī)起動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速后，電流開始下降至負(fù)載電流IL需要值。由于電流限制通過電壓限制實(shí)現(xiàn)，電流隨時(shí)間變化的波形比較圓滑，也即電流充滿系數(shù)低。這樣從電磁、轉(zhuǎn)矩能量關(guān)系看，顯然起動(dòng)時(shí)間相比較與直接利用電流限制要長(zhǎng)些。只有電流限制：（見圖3）本方式是直接限制電流，達(dá)到限制起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、平滑起動(dòng)電機(jī)目的。由于是直接限制電流，與通過限制電壓達(dá)到限制電流相比，電流充滿系數(shù)要好些，故相對(duì)來(lái)說(shuō)，起動(dòng)時(shí)間就短些。圖3電流限制（3）電壓斜坡和電壓限制（見圖4）圖4電壓斜坡和電壓限制由電壓斜坡和電壓限制的電壓和電流波形看出，其控制方式是：先施加一起始電壓US，然后轉(zhuǎn)換成斜坡電壓U。經(jīng)過斜坡時(shí)間tR時(shí)間，電壓達(dá)到UB后，限制在UB，并經(jīng)tB時(shí)間，在轉(zhuǎn)換到額定電壓UN。同樣電流由O

ISIBIL至負(fù)載平衡，電機(jī)起動(dòng)完畢。本控制方式雖然較前敘復(fù)雜些，但電流量沒有像。只有電流限制，那樣電流有一突變，其電流波形較圓滑，這同樣是由于是用施加電壓量去控制電流，而不是直接控制電流的緣故。（4）電流限制和電壓斜坡（見圖5）圖5電流限制和電壓斜坡電流限制和電壓斜坡控制與上面一種電壓限制、電壓斜坡的區(qū)別是電流限制是直接通過控制電流實(shí)現(xiàn)。因此其電流充滿系數(shù)要比電壓限制充滿，相比較起動(dòng)時(shí)間要短些，但同時(shí)存在直接控制電流較直接控制電壓難些。（5）電壓限制和突跳起動(dòng)（見圖6）圖6電壓限制和起動(dòng)突跳本控制方式是對(duì)那些具有較大靜阻力矩的機(jī)械設(shè)備配置的一種控制方式。在起動(dòng)開始，給電機(jī)突加一UT，并轉(zhuǎn)入成對(duì)電機(jī)施加一較高起動(dòng)電流IT，用其克服較大靜摩擦轉(zhuǎn)矩，使負(fù)載機(jī)械開始盤車。經(jīng)過短暫地時(shí)間tL后，電壓波形下降到UB（電壓限制值），并維持tB時(shí)間，轉(zhuǎn)換成額定電壓UN，其相應(yīng)電流波形由IT--IB--IL，完成電機(jī)起動(dòng)過程。（6）電流限制和突跳起動(dòng)（見圖7）圖7電流限制和突跳起動(dòng)本控制方案與電壓限制、突跳起動(dòng)的不同點(diǎn)是：將電流限制直接通過電流控制實(shí)現(xiàn)，其他控制過程都一致。其效果也是電流控制波形充滿系數(shù)好，相對(duì)起動(dòng)時(shí)間短。（7）電壓限制和電壓斜坡加突跳起動(dòng)（見圖8）圖8電壓限制和電壓斜坡突跳起動(dòng)本控制方式是一較復(fù)雜的控制方式。即在電壓限制、電壓斜坡基礎(chǔ)上添加突跳起動(dòng)，也是為那些大摩擦轉(zhuǎn)矩負(fù)載而設(shè)置。從電流波形看，要比電壓限制加突跳起動(dòng)的波形好，加入電壓斜坡，使電壓量在起動(dòng)過程中有一緩慢變化段，不至使電機(jī)受到一電流突然變化的小沖擊，起動(dòng)平穩(wěn)。（8）電流限制和電壓斜坡加突跳起動(dòng)（見圖9）圖9電流限制和電壓斜坡加突跳起動(dòng)本方案與電壓限制不同（圖8），是通過直接控制電流實(shí)現(xiàn)限制電流，其他類同。再與無(wú)電壓斜坡的電流限制加突跳起動(dòng)相比（圖7），使電機(jī)起動(dòng)過程中有一緩慢的變化段，不致使電機(jī)受到突然變化電流的沖擊，起動(dòng)平穩(wěn)。1.4.2磁通轉(zhuǎn)矩控制的軟起動(dòng)現(xiàn)代軟起動(dòng)技術(shù)正是將原變頻調(diào)速中的矢量控制和磁場(chǎng)定向控制引入，并創(chuàng)立了轉(zhuǎn)矩控制。由于軟起動(dòng)研究的是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程，所以要對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制，此時(shí)標(biāo)注轉(zhuǎn)矩斜坡控制，則更確切。通過對(duì)比研究，得出以轉(zhuǎn)矩為控制量完成電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的過程控制是一種最佳選擇的結(jié)論。由于我們討論的是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程，在這一過程中負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩（恒轉(zhuǎn)矩除外）也隨起動(dòng)過程逐步增加，故稱變轉(zhuǎn)矩，再者更希望此變化的轉(zhuǎn)矩隨負(fù)載與轉(zhuǎn)速跟蹤變化，也稱轉(zhuǎn)矩斜坡。此時(shí)起動(dòng)的每一瞬間電機(jī)提供給負(fù)載的加速轉(zhuǎn)矩也僅限于稍大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩（一般取值115%）即可。1.5軟啟動(dòng)的節(jié)能運(yùn)行1.5.1軟起動(dòng)產(chǎn)品的節(jié)能運(yùn)行從軟起動(dòng)出現(xiàn)在世界（1970年），就伴隨著有能否實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源問題。英國(guó)人曾在八十年代初就對(duì)不同控制原理的軟起動(dòng)產(chǎn)品做過對(duì)比試驗(yàn)。其結(jié)論是：（1）在額定負(fù)載下，實(shí)際上是增加了功率消耗，主要是晶閘管串入電路的壓降損耗；（2）在40%～80%額定負(fù)載下，軟啟動(dòng)器吸收的損耗與其節(jié)省的功率相當(dāng)，主要是節(jié)約的鐵損被增加的銅損抵消；（3）在40%～50%額定負(fù)載下，才記錄到較明顯的節(jié)能效果。軟起動(dòng)的節(jié)能原理與電動(dòng)的電能消耗機(jī)理密不可分，我們知道電動(dòng)在額定負(fù)載時(shí)效率很高，其功率因數(shù)大多在0.7～0.9，其效率也在80%左右。但當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，上述指標(biāo)就要下降，特別是當(dāng)負(fù)載下降到25%的額定負(fù)載時(shí)，下降得更多。電動(dòng)機(jī)的基本損耗（或是說(shuō)稱其為與磁場(chǎng)有關(guān)的能量）有：1主磁場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的鐵耗PF；2風(fēng)阻和摩擦引起的基本損耗PS；3定子和轉(zhuǎn)子的基本銅耗PC；4雜散損耗PZ，凡不屬于上述三種損耗的其他損耗均稱之為雜散損耗，它與電流平方、轉(zhuǎn)速平方成正比。從這四類損耗看，風(fēng)阻及雜散損耗占有的比例都較小,電機(jī)的運(yùn)行損耗主要是鐵耗和銅耗。而在我們討論的電機(jī)節(jié)能運(yùn)行問題(實(shí)際上是電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，而非電機(jī)起動(dòng)的非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行)是穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的鐵耗、銅耗的影響因素。顯然負(fù)載電流越小，銅耗也越?。ù藭r(shí)假定轉(zhuǎn)子阻抗不變），而此時(shí)鐵耗幾乎不變。大家知道此時(shí)總損耗=銅耗（有功損耗）+鐵耗（無(wú)功損耗）下降了，無(wú)功損耗沒有降，導(dǎo)致總功率因數(shù)下降。唯有想辦法在負(fù)載變小時(shí)，將鐵耗降下，也即將電機(jī)鐵耗中氣隙磁通fg降下，而fg與氣隙電勢(shì)Eg有關(guān)，而Eg是定子電壓矢量與定子損耗矢量決定也即只有降低施加在定子端電壓，方能減少氣隙磁通，提高功率因數(shù)，進(jìn)而有降低了磁化電流及銅耗，又降低了鐵耗，達(dá)到節(jié)能目的。根據(jù)轉(zhuǎn)子折算電流I2’=U/[(r1+Cr’2/S)2+(x1+Cx’2)2]0.5中轉(zhuǎn)子折算電阻Cr’2/S和轉(zhuǎn)子折算阻抗Cr’2/S與轉(zhuǎn)差S有關(guān)，當(dāng)負(fù)載率為40～80%之間，氣隙磁雖然降低些（但不能降低太多，仍要維持足夠轉(zhuǎn)矩保證40～80%負(fù)載的需要），但此時(shí)轉(zhuǎn)差S又不算大，進(jìn)而降低又不多，電機(jī)獲取的部分能量降低的也不多，反而又引入的晶閘管調(diào)節(jié)電壓電子電路壓降，抵消了電機(jī)降低能耗，故很難做到節(jié)約能源。通過分析得出的結(jié)論：鐵耗隨著電機(jī)端電壓平方倍下降；銅耗隨著負(fù)載電流下降而下降。1.5.2軟起動(dòng)節(jié)能運(yùn)行節(jié)能效果軟起動(dòng)節(jié)能運(yùn)行效果與負(fù)載大小、負(fù)載持續(xù)時(shí)間、電機(jī)極對(duì)數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)差率有關(guān)。A節(jié)電效果與負(fù)載率例如22KW4極電機(jī)在10%負(fù)載下，可獲得20%節(jié)電率，而110kW極電機(jī)同樣在10%負(fù)載下，僅能獲得3.5%節(jié)電率，從而看出電機(jī)容量越大，節(jié)能效果越差。四極電機(jī)節(jié)電率電機(jī)額定輸出容量（KW）（HP）相對(duì)于全壓運(yùn)行的節(jié)電率<5<7.5305575101101504>110>1501注：10%負(fù)載率、2%轉(zhuǎn)差率條件下400V電機(jī)B電機(jī)的極對(duì)數(shù)、轉(zhuǎn)差率與節(jié)電效果見表2轉(zhuǎn)差率與節(jié)電效果節(jié)電率偏差節(jié)電率偏差極對(duì)數(shù)%轉(zhuǎn)差率%%2-0.50.5-0.540206+0.53.3+0.58+15+1第2章軟起動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案及工作原理（西諾克SS2

系列）

2.1單電機(jī)電路設(shè)計(jì)方案2.1.1一次電路圖2.1.2二次回路圖：2.1.3一次電路與二次回路的符號(hào)含義：QF空氣開關(guān)FU熔斷器KM接觸器RJ熱繼電器KA中間繼電器SS2軟啟動(dòng)器SB1-SB2停起按鈕LD-HD指示燈2.1.4工作原理與工作過程采用電壓斜坡啟動(dòng)方式。如上面一、二次原理接線圖所示，其工作過程如下：?jiǎn)?dòng)：當(dāng)斷路器QF閉合通電后，紅燈變亮。按下SB2，中間繼電器KA閉合并將S1、S2導(dǎo)通，軟啟動(dòng)器工作，其紅燈開始閃爍同時(shí)軟啟動(dòng)器輸出電壓逐漸上升至額定值。若干秒后旁路端子S3、S4常開觸電自動(dòng)閉合輸出，同時(shí)紅燈常亮。再若干秒后軟啟動(dòng)器由全壓變?yōu)殛P(guān)斷，系統(tǒng)處于旁路工作狀態(tài)，綠燈常亮。至此，軟起動(dòng)過程結(jié)束。停止：按下SB1，軟起動(dòng)控制器開始工作輸出全壓。若干秒后旁路接觸器斷開，再若干秒后軟啟動(dòng)器開始做軟停動(dòng)作，當(dāng)電壓下降至設(shè)定值后軟起動(dòng)控制器輸出變?yōu)榱銐骸＼泦?dòng)器關(guān)斷，軟停止過程結(jié)束。2.2多電機(jī)電路設(shè)計(jì)方案2.2.1一次電路圖2.2.2二次回路圖2.2.3一次電路與二次回路的符號(hào)含義：QF1-QF3空氣開關(guān)FU1-FU3熔斷器1KM-2KM接觸器RJ1-RJ2熱繼電器1KA-2KA中間繼電器1SB-2SB起動(dòng)按鈕1SS-2SS停止按鈕LD-HD指示燈2.2.4工作原理與工作過程此電路是一臺(tái)軟啟動(dòng)器起動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，每臺(tái)電機(jī)都能單獨(dú)操作，不分先后順序。兩臺(tái)電機(jī)的工作原理相同（以M1電機(jī)為例說(shuō)明此原理）。啟動(dòng)：當(dāng)斷路器QF1、QF2閉合通電后，紅燈變亮。按下1SB，中間繼電器KA閉合并將S1、S2導(dǎo)通，同時(shí)1KM2、1KM1線圈得電，其紅燈開始閃爍。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定的值后，軟啟動(dòng)器輸出電壓，紅燈停止閃爍并保持常亮，若干秒鐘后綠燈變亮，同時(shí)旁路端子S3、S4自動(dòng)閉合輸出，旁路接觸器得電吸合，再若干秒鐘后軟啟動(dòng)器由全壓變?yōu)殛P(guān)斷。系統(tǒng)處于旁路工作狀態(tài)。至此，軟啟動(dòng)過程結(jié)束。停止：按下SB1，軟起動(dòng)控制器開始工作輸出全壓。若干秒后旁路接觸器斷開，再若干秒后軟啟動(dòng)器開始做軟停動(dòng)作，當(dāng)電壓下降至設(shè)定值后軟起動(dòng)控制器輸出變?yōu)榱銐?。軟啟?dòng)器關(guān)斷，軟停止過程結(jié)束。第3章軟啟動(dòng)裝置的運(yùn)行環(huán)境要求

A周圍空氣溫度戶內(nèi)安裝的周圍空氣溫度不得超過50℃，而且在24小時(shí)內(nèi)其平均溫度不超過+35℃，周圍空氣溫度下限為—溫帶地區(qū)為-35℃，嚴(yán)寒地區(qū)為-50℃。上述周圍空氣溫度下限指成套裝置防護(hù)外殼周圍的空氣溫度，而交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)電力電子控制器的周圍溫度的工作溫度下限為+5℃。B相對(duì)濕度相對(duì)濕度在+40℃時(shí)不超過50℃，在較低溫度時(shí)允許有較大的相對(duì)濕度。例如+20℃以下時(shí)相對(duì)濕度為90℃，相對(duì)濕度變化率不超過5%/n。但應(yīng)考慮由于溫度的變化有可能會(huì)偶然的產(chǎn)生適度的凝露。C海拔安裝地點(diǎn)海拔不超過1000m（①本產(chǎn)品在超過海拔1000m應(yīng)用時(shí)，每100m起動(dòng)器電流降0.5%使用；21000m以內(nèi)不降容）。D污染等級(jí)規(guī)定為污染等級(jí)3：存在導(dǎo)電性污染，或者由于凝露使干燥的非導(dǎo)電性污染變成導(dǎo)電性污染。E振動(dòng)安裝地點(diǎn)所允許的振動(dòng)條件：振動(dòng)頻率為10～150Hz，振動(dòng)加速度不大于5m/S2。F噪聲在正常使用條件下，裝置運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲不大于80dB（A聲級(jí)）。G冷卻裝置可采用自然冷卻，強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻。采用自然通風(fēng)時(shí)，散熱器周圍應(yīng)有足夠的空間間距，間距的大小由制造廠決定。H通風(fēng)換氣對(duì)自然換氣的結(jié)構(gòu)，一定要設(shè)置足夠的給氣（進(jìn)風(fēng)口）和排氣（出風(fēng)口），兩個(gè)口的距離盡可能的相離遠(yuǎn)些，散熱效果好。部件在柜內(nèi)的布置不要密度過高。要將那些發(fā)熱功率較大的器件置上部，如空氣斷路器、接觸器。在軟啟動(dòng)器的下部，不要放置較大發(fā)熱量的部件。如有可能，對(duì)動(dòng)力箱式和柜式，其附設(shè)低壓電器兩面安裝（適用于正面操作兩面維護(hù)型柜體）。根據(jù)IEC890及生產(chǎn)、檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，柜體內(nèi)的溫升測(cè)量參考點(diǎn)在柜高0.75處，故建議將軟啟動(dòng)器裝于這一高度范圍。對(duì)于那些要在線運(yùn)行的軟起動(dòng)柜，可采用強(qiáng)制冷卻，即強(qiáng)迫通風(fēng)及外部自然冷卻。對(duì)環(huán)境條件要求高的軟起動(dòng)柜，可做成全封閉型，它適合安裝環(huán)境惡劣場(chǎng)合，有簡(jiǎn)單的防塵結(jié)構(gòu)，內(nèi)部產(chǎn)生的熱量首先通過柜內(nèi)的對(duì)流形成穩(wěn)定的溫升。柜內(nèi)的熱量是通過柜體表面散出，這一過程是柜內(nèi)高溫使殼體內(nèi)表面加熱，然后通過柜殼的傳導(dǎo)散熱，引到殼體外表面，通過外表面與柜體周圍空氣的再次對(duì)流熱交換，將柜內(nèi)高溫散發(fā)到柜外空間。第4章軟起動(dòng)裝置的應(yīng)用范圍

現(xiàn)在市場(chǎng)有多種型號(hào)的軟起動(dòng)可供用戶選擇，不同產(chǎn)品所具功能也不僅相同。但三相異步電機(jī)凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場(chǎng)合都可使用，適用于各種泵類負(fù)載或風(fēng)機(jī)類負(fù)載，需要軟起動(dòng)與軟停車(解決水錘效用)對(duì)于變負(fù)載工況、電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行，只有短時(shí)或瞬間處于滿負(fù)荷運(yùn)行場(chǎng)合，應(yīng)用軟啟動(dòng)器(不帶旁路接觸器)則具有輕載節(jié)能的效果。軟起動(dòng)控制柜進(jìn)一步加以組合或用PLC邏輯控制，可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)合功能。用于大樓的消防系統(tǒng)與噴淋泵、生活泵等系統(tǒng)。可以實(shí)現(xiàn)消防泵定時(shí)自動(dòng)檢測(cè)，定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉;加上相應(yīng)的控制邏輯，則可以對(duì)消泵及各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，實(shí)施平時(shí)檢測(cè)時(shí)，定時(shí)低速低水壓運(yùn)行;在滅火時(shí)，則實(shí)施全速滿載運(yùn)行。將若干臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制邏輯組合，可以組成生活泵系統(tǒng)或其他專用系統(tǒng)，按需要量逐次起動(dòng)各臺(tái)電機(jī)，也可逐次減少電機(jī)，實(shí)現(xiàn)最佳效率運(yùn)行。還可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換運(yùn)行，使各電機(jī)都處于同等的運(yùn)行壽命。第5章軟啟動(dòng)的特性及優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前軟起動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)有：■較?。ü虘B(tài)）的電子或硅控整流器使之擁有較小的尺寸，機(jī)械及面板制造商采用起來(lái)更方便；■電流及電壓能在更廣范圍內(nèi)變化（包括特殊模式下的更大電壓范圍）；■更好的用于保護(hù)及診斷的傳感器，有助于排除差錯(cuò)；■能進(jìn)行預(yù)設(shè)以滿足多種應(yīng)用場(chǎng)合起動(dòng)曲線或轉(zhuǎn)矩斜面需要；■具備閉環(huán)控制或操作指示選項(xiàng)，包含多模式的信號(hào)繼電器；■更簡(jiǎn)易的旋鈕設(shè)置（無(wú)需編程）；■更大的通信有效性；■更多設(shè)備、外殼及高電壓安全連鎖裝置選項(xiàng)；■多重認(rèn)證。體會(huì)及收獲經(jīng)過幾個(gè)月的準(zhǔn)備及查找、搜尋，論文也已經(jīng)出來(lái)了。從前言到正文再到結(jié)論，我查找了好多資料，也學(xué)到了好多東西。首先，了解到軟起動(dòng)在國(guó)內(nèi)還未普及，直接起動(dòng)對(duì)電機(jī)有不少不利之處；其次，軟啟動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，晶閘管、可控硅的應(yīng)用等，還有待研究。開始了解時(shí)，覺得它很簡(jiǎn)單，其實(shí)內(nèi)部大有奧妙。電力電子的應(yīng)用及電機(jī)與電控的結(jié)合，使我知道了軟啟動(dòng)器的不簡(jiǎn)單，它不僅讓電機(jī)沖擊小、壽命延長(zhǎng)，而且操作簡(jiǎn)單。目前，國(guó)內(nèi)還未普及，我們要更多更廣的了解它的有點(diǎn)，用到實(shí)處。內(nèi)部的研究更需我們有扎實(shí)的基本功，我還得把學(xué)過的電機(jī)、電力電子重新過目，以便理解的更透徹。致謝對(duì)軟啟動(dòng)器的了解，首先得感謝老師提供的一個(gè)這樣的題目，讓我有機(jī)會(huì)去了解更新的東西。還有老師交給的專業(yè)知識(shí)，使我有這個(gè)基礎(chǔ)或有這個(gè)意識(shí)去更好的理解軟啟動(dòng)器的不簡(jiǎn)單。還有就是崗位指導(dǎo)師傅，他指引我走向正確的方向，讓我