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2014年全国中小高炉炼铁学术年会论文集 软启动技术在电机控制中的应用 王 涛 (宝钢集团八钢公司炼铁分公司第二高炉分厂) 摘要通过对电动机的传统启动方式：全压直接启动、降压启动的简介及软启动技术的分析和对比，提出了软启动技术 在现代电机控制中具有的卓越性能，它是替代以往传统启动方式的一项新技术，在工业生产和生活中有着极为广阔的应用 前途。 关键词电动机软启动直接启动降压启动 1 引言 交流异步电动机由于结构简单、维护方便、价格便宜，广泛地作为电气传动主要的原动力。在交流 异步电机的启动控制中，我们常用的有全压直接启动和降压启动两种方式。作为传统的启动方式，应用 很广泛，但在某些有特殊要求的场合，这些传统的启动方式也有着这样或那样的弊端。近十来年，由于 变频及软启动技术的发展，从根本上解决了电机控制中存在的一些难题，特别是软启动技术在解决大、 中容量的电机启动问题中有着卓越的功能，可以说是替代传统启动方式，特别是降压启动的一项新技术。 2传统的启动方式及其弊端 (1)启动高达5～7倍的启动电流，造成电动机绕组因过热引起高温，从而加速绝缘老化； (2)供电网络电压降过大，当电压≤o．85Un时，影响其他设备的正常使用，尤其是欠压保护动作； (3)启动时能量损失过大，浪费电能，尤其是当频繁启动时； (4)对被带动的设备造成极大的冲击力，缩短设备使用寿命，影响精确度； (5)造成机械传动部件的非正常磨损，加速设备老化，缩短寿命； (6)接触器等控制设备故障率较高。 因此，对电动机启动是否能直接启动有着一定的限制条件： (a)机械设备是否允许电机直接启动，这是先决条件； (b)直接启动时，不允许电机的容量大于10％一15％主变压器的容量； (C)启动过程中电压降△U不大于15％Un。 以往的解决中、大功率电动机的启动问题往往采用一些传统的启动方式及设备，如：频敏变阻器启 动(只适用于绕线式电机)、自藕变压器降压启动、Y／△转换方式启动、延边三角形启动方式等。他们的 启动方式性能如下： 注：Un：额定电压lq、Mq：电动机全压启动时电流及启动转矩 K：降压系数=Uq／Un，Uq启动电压。这些传统的降压启动方式普遍存在着起动设备复杂，部分启动 方式存在启动电流大或启动转矩偏小的弊端，而且在电机的运行保护方面，存在着功能不甚完善或不灵 敏的情况。而软启动技术作为一种先进的电机控制技术，在这些方面与传统的控制方式相比，有着无可 比拟的优点，是控制技术的发展方向。 3软启动技术及其优点 软启动是电动机启动的一种新技术，完全取代Y一△起动、自藕变压器启动等传统起动器，广泛应 用于工业各领域。软启动器是微处理器和大功率晶闸管相结合的新技术，用微处理器控制品闸管导通角， 从而改变晶闸管的输出电压来达到降压启动的功能。 ·500· 2014年全国中小高炉炼铁学术年会论文集 软启动器在电动机控制的应用中有以下优点： 3．1提供灵活的启动方式选择及优异的启动特性 可提供软启动、带可选突跳启动的软起动、限流起动及双斜坡启动和全压启动等启动方式选择，用 户可根据自身要求及系统电网要求来选择相应的启动方式并设置起动参数，以达到最佳的启动效果，常 用的有以下几种启动方式： (1)限流启动：该方式为电动机提供一个固定电压的降压启动，当必须限制最大启动电流时，可选 用该方式。电流限制水平可由用户在电机满载电流的50％～60％之间调节。 (2)软启动：适用不同斜率电压增量起动时，是较为常用的启动方式，电机得到预设定的初始转矩， 该转矩可由用户在转子堵转转矩的0％～90％范围内自行设定。在斜坡加速期间，输出给电机的电压是无 级递增的，当软启动器的控制器检测到电机已达到额定转速时，输出电压自动切换为全电压。 (3)脉冲突跳启动：适用需要较高启动转矩的设备，以帮助电机较快地完成启动过程，它可附加在 限流及软启动方式中。脉冲时间可由用户自行选择。 3．2全功能保护系统 软启动器不仅能提供过载保护，而且可提供各种操作故障状态下的保护，诸如输入／输出缺相、电机 堵转、晶闸管短路及失压、过压、短路等保护，其中，内置的过载保护功能可省去热继电器，使配电柜 内布线更加简单、迅速。此外，不需增加任何传感器