軟啟動(dòng)柜在電機(jī)控制中的應(yīng)用

交流異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格便宜，廣泛地作為電氣傳動(dòng)主要的原動(dòng)力。在交流異步電機(jī)的啟動(dòng)控制中，我們常用的有全壓直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)兩種方式。作為傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，應(yīng)用很廣泛，但在某些有特殊要求的場(chǎng)合，這些傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式也有著這樣或那樣的弊端。近十來(lái)年，由于變頻及軟啟動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，從根本上解決了電機(jī)控制中存在的一些難題，特別是軟啟動(dòng)技術(shù)在解決大、中容量的電機(jī)啟動(dòng)問(wèn)題中有著卓越的功能，可以說(shuō)是替代傳統(tǒng)啟動(dòng)方式，特別是降壓?jiǎn)?dòng)的一項(xiàng)新技術(shù)。

1 傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式及其弊端

(1)啟動(dòng)高達(dá)5～7倍的啟動(dòng)電流，造成電動(dòng)機(jī)繞組因過(guò)熱引起高溫，從而加速絕緣老化；

(2)供電網(wǎng)絡(luò)電壓降過(guò)大，當(dāng)電壓≤0.85Un時(shí)，影響其他設(shè)備的正常使用，尤其是欠壓保護(hù)動(dòng)作；

(3)啟動(dòng)時(shí)能量損失過(guò)大，浪費(fèi)電能，尤其是當(dāng)頻繁啟動(dòng)時(shí)；

(4)對(duì)被帶動(dòng)的設(shè)備造成極大的沖擊力，縮短設(shè)備使用壽命，影響精確度； 

(5)造成機(jī)械傳動(dòng)部件的非正常磨損，加速設(shè)備老化，縮短壽命；

(6)接觸器等控制設(shè)備故障率較高。

因此，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)是否能直接啟動(dòng)有著一定的限制條件：

a.機(jī)械設(shè)備是否允許電機(jī)直接啟動(dòng)，這是先決條件；

b.直接啟動(dòng)時(shí)，不允許電機(jī)的容量大于10％—15％主變壓器的容量；

c.啟動(dòng)過(guò)程中電壓降△U不大于15％Un。

以往的解決中、大功率電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題往往采用一些傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式及設(shè)備，如：頻敏變阻器啟動(dòng)(只適用于繞線式電機(jī))、自藕變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、Y/△轉(zhuǎn)換方式啟動(dòng)、延邊三角形啟動(dòng)方式等。

這些傳統(tǒng)的降壓?jiǎn)?dòng)方式普遍存在著起動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，部分啟動(dòng)方式存在啟動(dòng)電流大或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩偏小的弊端，而且在電機(jī)的運(yùn)行保護(hù)方面，存在著功能不甚完善或不靈敏的情況。而軟啟動(dòng)技術(shù)作為一種先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)，在這些方面與傳統(tǒng)的控制方式相比，有著無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，是控制技術(shù)的發(fā)展方向。

2 軟啟動(dòng)柜優(yōu)點(diǎn)

軟啟動(dòng)是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的一種新技術(shù)，完全取代Y—△起動(dòng)、自藕變壓器啟動(dòng)等傳統(tǒng)起動(dòng)器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)各領(lǐng)域。軟啟動(dòng)器是微處理器和大功率晶閘管相結(jié)合的新技術(shù)，用微處理器控制晶閘管導(dǎo)通角，從而改變晶閘管的輸出電壓來(lái)達(dá)到降壓?jiǎn)?dòng)的功能。

軟啟動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)控制的應(yīng)用中有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1 提供靈活的啟動(dòng)方式選擇及優(yōu)異的啟動(dòng)特性

可提供軟啟動(dòng)、帶可選突跳啟動(dòng)的軟起動(dòng)、限流起動(dòng)及雙斜坡啟動(dòng)和全壓?jiǎn)?dòng)等啟動(dòng)方式選擇，用戶可根據(jù)自身要求及系統(tǒng)電網(wǎng)要求來(lái)選擇相應(yīng)的啟動(dòng)方式并設(shè)置起動(dòng)參數(shù)，以達(dá)到佳的啟動(dòng)效果，常用的有以下幾種啟動(dòng)方式：

(1)限流啟動(dòng)：該方式為電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)固定電壓的降壓?jiǎn)?dòng)，當(dāng)必須限制大啟動(dòng)電流時(shí)，可選用該方式。電流限制水平可由用戶在電機(jī)滿載電流的50％～60％之間調(diào)節(jié)。

(2)軟啟動(dòng)：適用不同斜率電壓增量起動(dòng)時(shí)，是較為常用的啟動(dòng)方式，電機(jī)得到預(yù)設(shè)定的初始轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩可由用戶在轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的0％～90％范圍內(nèi)自行設(shè)定。在斜坡加速期間，輸出給電機(jī)的電壓是無(wú)級(jí)遞增的，當(dāng)軟啟動(dòng)器的控制器檢測(cè)到電機(jī)已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出電壓自動(dòng)切換為全電壓。

(3)脈沖突跳啟動(dòng)：適用需要較高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的設(shè)備，以幫助電機(jī)較快地完成啟動(dòng)過(guò)程，它可附加在限流及軟啟動(dòng)方式中。脈沖時(shí)間可由用戶自行選擇。

3.2 全功能保護(hù)系統(tǒng)

軟啟動(dòng)器不僅能提供過(guò)載保護(hù)，而且可提供各種操作故障狀態(tài)下的保護(hù)，諸如輸入/輸出缺相、電機(jī)堵轉(zhuǎn)、晶閘管短路及失壓、過(guò)壓、短路等保護(hù)，其中，內(nèi)置的過(guò)載保護(hù)功能可省去熱繼電器，使配電柜內(nèi)布線更加簡(jiǎn)單、迅速。此外，不需增加任何傳感器或儀表，可讀取電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如：電流、電壓、功率．千瓦時(shí)及運(yùn)行時(shí)間等。除了擁有強(qiáng)大的保護(hù)功能之外，軟啟動(dòng)還具有故障自診斷功能，大大減少了以往故障查找與檢修的時(shí)間，節(jié)省了人力。

3.3 運(yùn)行可靠，維修方便

軟啟動(dòng)器大電流運(yùn)行無(wú)觸點(diǎn)，采用交流開(kāi)關(guān)無(wú)級(jí)調(diào)壓，消除了系統(tǒng)中產(chǎn)生接觸不良的影響，且調(diào)壓范圍寬，過(guò)載能力強(qiáng)，人性化的菜單界面可極為方便地查閱參數(shù)或修改參數(shù)，通過(guò)附加的通信網(wǎng)絡(luò)接口達(dá)到自動(dòng)化集中控制。

3.4 節(jié)能運(yùn)行

隨著電機(jī)負(fù)載率的變化，軟啟動(dòng)自適應(yīng)控制自動(dòng)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使電機(jī)運(yùn)行功率因素相應(yīng)提高，同時(shí)降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)的功率損耗。對(duì)經(jīng)常啟動(dòng)且負(fù)載變化頻繁的電機(jī)，節(jié)能效果顯著。電機(jī)在負(fù)載到滿載范圍內(nèi)的高綜合節(jié)電效果可達(dá)損耗的40％左右。

3.5 延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高生產(chǎn)率

電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)能有效降低啟動(dòng)機(jī)械應(yīng)力，減少對(duì)傳動(dòng)元件的機(jī)械沖擊，在液流系統(tǒng)中能有效消除喘振或液擊問(wèn)題，提高設(shè)備利用率，提高生產(chǎn)率。