軟啟動柜在電機控制中的應用

交流異步電動機由于結構簡單、維護方便、價格便宜，廣泛地作為電氣傳動主要的原動力。在交流異步電機的啟動控制中，我們常用的有全壓直接啟動和降壓啟動兩種方式。作為傳統(tǒng)的啟動方式，應用很廣泛，但在某些有特殊要求的場合，這些傳統(tǒng)的啟動方式也有著這樣或那樣的弊端。近十來年，由于變頻及軟啟動技術的發(fā)展，從根本上解決了電機控制中存在的一些難題，特別是軟啟動技術在解決大、中容量的電機啟動問題中有著卓越的功能，可以說是替代傳統(tǒng)啟動方式，特別是降壓啟動的一項新技術。

1 傳統(tǒng)的啟動方式及其弊端

(1)啟動高達5～7倍的啟動電流，造成電動機繞組因過熱引起高溫，從而加速絕緣老化；

(2)供電網絡電壓降過大，當電壓≤0.85Un時，影響其他設備的正常使用，尤其是欠壓保護動作；

(3)啟動時能量損失過大，浪費電能，尤其是當頻繁啟動時；

(4)對被帶動的設備造成極大的沖擊力，縮短設備使用壽命，影響精確度； 

(5)造成機械傳動部件的非正常磨損，加速設備老化，縮短壽命；

(6)接觸器等控制設備故障率較高。

因此，對電動機啟動是否能直接啟動有著一定的限制條件：

a.機械設備是否允許電機直接啟動，這是先決條件；

b.直接啟動時，不允許電機的容量大于10％—15％主變壓器的容量；

c.啟動過程中電壓降△U不大于15％Un。

以往的解決中、大功率電動機的啟動問題往往采用一些傳統(tǒng)的啟動方式及設備，如：頻敏變阻器啟動(只適用于繞線式電機)、自藕變壓器降壓啟動、Y/△轉換方式啟動、延邊三角形啟動方式等。

這些傳統(tǒng)的降壓啟動方式普遍存在著起動設備復雜，部分啟動方式存在啟動電流大或啟動轉矩偏小的弊端，而且在電機的運行保護方面，存在著功能不甚完善或不靈敏的情況。而軟啟動技術作為一種先進的電機控制技術，在這些方面與傳統(tǒng)的控制方式相比，有著無可比擬的優(yōu)點，是控制技術的發(fā)展方向。

2 軟啟動柜優(yōu)點

軟啟動是電動機啟動的一種新技術，完全取代Y—△起動、自藕變壓器啟動等傳統(tǒng)起動器，廣泛應用于工業(yè)各領域。軟啟動器是微處理器和大功率晶閘管相結合的新技術，用微處理器控制晶閘管導通角，從而改變晶閘管的輸出電壓來達到降壓啟動的功能。

軟啟動器在電動機控制的應用中有以下優(yōu)點：

2.1 提供靈活的啟動方式選擇及優(yōu)異的啟動特性

可提供軟啟動、帶可選突跳啟動的軟起動、限流起動及雙斜坡啟動和全壓啟動等啟動方式選擇，用戶可根據自身要求及系統(tǒng)電網要求來選擇相應的啟動方式并設置起動參數(shù)，以達到佳的啟動效果，常用的有以下幾種啟動方式：

(1)限流啟動：該方式為電動機提供一個固定電壓的降壓啟動，當必須限制大啟動電流時，可選用該方式。電流限制水平可由用戶在電機滿載電流的50％～60％之間調節(jié)。

(2)軟啟動：適用不同斜率電壓增量起動時，是較為常用的啟動方式，電機得到預設定的初始轉矩，該轉矩可由用戶在轉子堵轉轉矩的0％～90％范圍內自行設定。在斜坡加速期間，輸出給電機的電壓是無級遞增的，當軟啟動器的控制器檢測到電機已達到額定轉速時，輸出電壓自動切換為全電壓。

(3)脈沖突跳啟動：適用需要較高啟動轉矩的設備，以幫助電機較快地完成啟動過程，它可附加在限流及軟啟動方式中。脈沖時間可由用戶自行選擇。

3.2 全功能保護系統(tǒng)

軟啟動器不僅能提供過載保護，而且可提供各種操作故障狀態(tài)下的保護，諸如輸入/輸出缺相、電機堵轉、晶閘管短路及失壓、過壓、短路等保護，其中，內置的過載保護功能可省去熱繼電器，使配電柜內布線更加簡單、迅速。此外，不需增加任何傳感器或儀表，可讀取電機的運行參數(shù)，如：電流、電壓、功率．千瓦時及運行時間等。除了擁有強大的保護功能之外，軟啟動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間，節(jié)省了人力。

3.3 運行可靠，維修方便

軟啟動器大電流運行無觸點，采用交流開關無級調壓，消除了系統(tǒng)中產生接觸不良的影響，且調壓范圍寬，過載能力強，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)，通過附加的通信網絡接口達到自動化集中控制。

3.4 節(jié)能運行

隨著電機負載率的變化，軟啟動自適應控制自動調整電機的轉速，使電機運行功率因素相應提高，同時降低電機運行時的功率損耗。對經常啟動且負載變化頻繁的電機，節(jié)能效果顯著。電機在負載到滿載范圍內的高綜合節(jié)電效果可達損耗的40％左右。

3.5 延長設備使用壽命，提高生產率

電動機的軟啟動能有效降低啟動機械應力，減少對傳動元件的機械沖擊，在液流系統(tǒng)中能有效消除喘振或液擊問題，提高設備利用率，提高生產率。