唐山軟啟動(dòng)器性能特點(diǎn)以及主要應用范圍

唐山軟啟動(dòng)器主要特點(diǎn)

1、在結構上采用電動(dòng)機軟啟動(dòng)器作為控制輸出執行元件，

軟啟動(dòng)器

控制邏輯用 PLC 可編程控制器實(shí)現，使得系統結構簡(jiǎn)單明了，采用數字監控和數字設定，提高了控制系統的可靠性，也便于維護。同時(shí)具有外控功能，可根據使用情況進(jìn)行連接，方便控制。

2、電動(dòng)機軟啟動(dòng)器對電動(dòng)機提供平滑漸進(jìn)的啟動(dòng)過(guò)程，減少啟動(dòng)電流對電網(wǎng)或發(fā)電設備的沖擊，將啟動(dòng)電流控制在安全范圍內，改善了原控制系統因啟動(dòng)電流較大沖擊廠(chǎng)用電源而影響其它設備正常運行的狀況。

3、啟動(dòng)過(guò)程采用雙向可控硅，啟動(dòng)過(guò)程完成后，接觸器短接可控硅的控制方式，避免了用接觸器直接控制電動(dòng)機使觸點(diǎn)易拉弧、粘連、燒壞等故障的發(fā)生CONTROL ENGINEERING China版權所有，同時(shí)也節約了能源。

4、軟啟動(dòng)、軟停車(chē)方式，降低設備的振動(dòng)和噪聲，減少機械應力，延長(cháng)發(fā)電設備及機械傳動(dòng)系統地使用壽命。

5、具有過(guò)流、過(guò)載、電源缺相等多種保護功能，同時(shí)可以檢測到負載所涉及（如空壓機）系統各種不良運行情況，有利于保護設備的安全運行。

6、控制盤(pán)上的顯示功能，便于在現場(chǎng)全面了解設備運行情況。

7、數字化參數設定及顯示功能直觀(guān)、方便、省時(shí)。

性能特點(diǎn)

軟啟動(dòng)采用軟件控制方式來(lái)平滑啟動(dòng)電動(dòng)機，控制方式是以軟（件）控強（電）。其控制結果將電動(dòng)機啟動(dòng)特性由“硬”平滑為“軟”平滑，故被稱(chēng)為“軟啟動(dòng)”。軟啟動(dòng)又分為兩種：一種是采用變頻恒轉矩限流啟動(dòng)；另一種是采用晶閘管調壓?jiǎn)?dòng)，又稱(chēng)智能軟啟動(dòng)。

兩類(lèi)軟啟動(dòng)的對比：

1、技術(shù)性能。采用變頻調速啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)具有良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，

軟啟動(dòng)器

即使是在低速情況下也能隨意調節電動(dòng)機轉矩，能以恒轉矩啟動(dòng)電動(dòng)機，啟動(dòng)電流可以限制在 的額定電流以下。采用智能軟啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)由于轉矩是按電壓比的二次方減小，因此啟動(dòng)轉矩很小。軟啟動(dòng)器有電流反饋，也可采用恒流啟動(dòng)，即在啟動(dòng)過(guò)程中保持啟動(dòng)電流不變，直到電動(dòng)機接近同步轉速。從技術(shù)性能方面考慮，變頻調速啟動(dòng)適用于較大啟動(dòng)轉矩的負載，一般是大于 的場(chǎng)合，如往復式空壓機、離心分離機、帶負載的輸送機、破碎機、螺旋式或如旋轉式空壓機、離心式風(fēng)機、離心泵、空載啟動(dòng)的輸送機及各種空載啟動(dòng)的設備。

2、經(jīng)濟性。采用變頻器調速啟動(dòng)比智能軟啟動(dòng)的投資費用高兩倍甚至三倍。

綜合以上技術(shù)性能和經(jīng)濟性，對于工礦企業(yè)能實(shí)際推廣的啟動(dòng)方式當數后者。

智能軟啟動(dòng)器：

智能軟啟動(dòng)主要由串接于電源與被控電動(dòng)機之間的三對反并聯(lián)晶閘管組成的調壓電路構成，以微處理器為控制核心，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程在數字化程序軟件控制下自動(dòng)進(jìn)行。智能軟啟動(dòng)器利用三對晶閘管的電子開(kāi)關(guān)特性，通過(guò)啟動(dòng)器中的微處理器，控制其觸發(fā)脈沖的遲早來(lái)改變觸發(fā)延遲角的大小，而晶閘管觸發(fā)延遲角的大小，又可改變晶閘管的導通時(shí)間，從而zui終改變加到定子繞組的三相電壓的大小。異步電動(dòng)機定子調壓的特點(diǎn)是，電動(dòng)機轉矩近似與定子電壓的二次方成正比，電動(dòng)機的電流和定子電壓成正比，因此，電動(dòng)機的啟動(dòng)轉矩和初始電流的限制可以通過(guò)定子電壓的控制來(lái)實(shí)現。而電動(dòng)機定子電壓又是通過(guò)晶閘管的導通角來(lái)控制的，所以不同的初始相角可實(shí)現不同的端電壓，以滿(mǎn)足不同的負載啟動(dòng)特性。在電動(dòng)機啟動(dòng)過(guò)程中，晶閘管的導通角逐漸增大，晶閘管的輸出電壓也逐漸增加，電動(dòng)機從零開(kāi)始加速，直到晶閘管全導通，啟動(dòng)完成，從而實(shí)現電動(dòng)機的無(wú)級平滑啟動(dòng)。電動(dòng)機的啟動(dòng)轉矩和啟動(dòng)電流的zui大值可根據負載情況設定。 

唐山軟啟動(dòng)器主要應用

交流鼠籠異步電動(dòng)機由于結構簡(jiǎn)單，控制方便，效率高而被人們廣泛地應用于機械設備的拖動(dòng)中。在民用建筑中的大多數機械設備如消防泵、噴淋泵、生活泵、冷凍機組等的動(dòng)力都是交流鼠籠異步電機。當建筑物層數較高或規模較大時(shí)，這些機械設備的電機的額定功率通常都較大，如消防泵的額定功率通常都在55kW-150kW之間。這些設備在起動(dòng)過(guò)程中，將產(chǎn)生較大的起動(dòng)電流，造成較大的電壓降。因此恰當地選擇起動(dòng)方式具有減少供電容量和保證建筑物供電可靠性等重要意義。正因為如此，軟啟動(dòng)器在民用建筑領(lǐng)域的應用中將具有廣闊前景。

1、民用建筑中水泵等動(dòng)力設備的啟動(dòng)方式的比較

*，鼠籠式異步電機采用全壓起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流大，起動(dòng)時(shí)間長(cháng)的。

軟啟動(dòng)器

當電機的功率較大時(shí)，起動(dòng)電流很大（起動(dòng)電流為額定電流的5—8倍）。很大的起動(dòng)電流將引起配電系統的電壓降，影響接在同一臺變壓器或同一條供電線(xiàn)路上的其它電氣設備的正常工作，甚至使柴油發(fā)電機組熄火停機。同時(shí)由于起動(dòng)轉矩較大，將對負載產(chǎn)生沖擊，增加傳動(dòng)部件的磨損和額外維護。所以當電機的容量較大（一般為超過(guò)電源容量的20%—30%時(shí)）均采用降壓起動(dòng)。

傳統上采用的降壓起動(dòng)的方法有Y/△換接起動(dòng)和自耦變壓器降壓起動(dòng)。雖然這兩種起動(dòng)方式均可降低起動(dòng)電流，但是在降壓起動(dòng)過(guò)程完成后的分檔投切和加全壓的瞬間，仍將產(chǎn)生數倍額定電流的尖峰電流（二次沖擊電流），此電流將對配電系統造成沖擊，同時(shí)產(chǎn)生的破壞性的動(dòng)態(tài)轉矩會(huì )引起水泵電機的機械震動(dòng)，對電機的轉子、中間齒輪等非常有害，并使供電線(xiàn)路電耗增大。

軟啟動(dòng)器也是降壓起動(dòng)器的一種。它是利用性能先進(jìn)的微處理器，合理有序地控制大功率晶閘管組件導通，使之產(chǎn)生逐步增加的平滑的交流電壓加在交流電動(dòng)機上，使電動(dòng)機按預先設定的方式和參數進(jìn)行漸進(jìn)地加速，實(shí)現軟起動(dòng)?？梢?jiàn)采用軟起動(dòng)器可以對大電機實(shí)現平滑、均勻穩定的起動(dòng)，避免大電機起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊，減少機械震動(dòng)和噪音，減少供電線(xiàn)路的電耗。

2、軟起動(dòng)器在民用建筑動(dòng)力設備控制中的應用

軟起動(dòng)器具有軟起動(dòng)，軟停止，泵控制，定時(shí)低速運行等多種功能。因此，在民用建筑領(lǐng)域的動(dòng)力設備控制中具有傳統降壓起動(dòng)器不可比擬的*性。下面以某高層建筑中的消防泵為例，分析軟起動(dòng)器在消防泵的起動(dòng)及運行控制方面的突出優(yōu)點(diǎn)。該高層建筑中消防泵的zui大容量為110KW，一備一用。采用A-B公司的150-B240NBD軟起動(dòng)器。

1）軟起動(dòng)如前所述，在起動(dòng)時(shí)間ts內，電機的端電壓從設定的初始值逐漸增長(cháng)至滿(mǎn)壓，電機是平滑、無(wú)級地加速。同時(shí)起動(dòng)時(shí)間ts可調節（通常在0.5-60秒之間），這有利于與空氣開(kāi)關(guān)之間的配合，防止空氣開(kāi)關(guān)的瞬時(shí)脫扣器在電機起動(dòng)時(shí)誤跳閘。

2）泵控制功能水泵在起動(dòng)和停車(chē)時(shí)，水流沖擊管道，產(chǎn)生嚴重的“水錘效應”。雖然水道專(zhuān)業(yè)已采取了一些消除水錘效應的措施，但是如果采用帶泵控功能的軟起動(dòng)器，則*可以消除水錘效應，減少機械維護的工作量，節省系統維修費用，并保證供水可靠。值得一提的是該功能為可選件，定貨圖上應注明。

3）過(guò)載保護功能一般電機的過(guò)載保護是通過(guò)熱元件來(lái)實(shí)現的。熱元件在電動(dòng)機起動(dòng)的過(guò)程中很難避開(kāi)電機的起動(dòng)電流而產(chǎn)生誤動(dòng)作。為避免誤動(dòng)，用戶(hù)常加大熱元件的動(dòng)作電流，使過(guò)載保護形同虛設。而軟起動(dòng)器內置的過(guò)載保護功能是根據I2t算法用電子裝置來(lái)完成的。它可根據起動(dòng)負荷的輕重即起動(dòng)時(shí)間的長(cháng)短不同來(lái)選擇不同的脫扣特性曲線(xiàn)以避免在起動(dòng)過(guò)程中誤跳。由于它的過(guò)載保護是可編程的，從而為用戶(hù)提供了更大的靈活性。并且選用帶內置過(guò)載保護功能的軟起動(dòng)器可以省去熱繼電器，使控制柜內布線(xiàn)更簡(jiǎn)單，迅速。

4）參數測試功能可通過(guò)按鍵在顯示窗口選擇顯示電機的運行參數如三相電壓值、三相電流值、功率因數、運行時(shí)間等，而不需增加任何儀表。此功能可使用戶(hù)很方便的查詢(xún)電機在運行過(guò)程中的各種參數。

5）消防水泵定期自動(dòng)試機由于消防水泵屬消防應急設施，平常時(shí)長(cháng)期處于不使用狀態(tài)，容易出現泵卡死的現象。一旦火災發(fā)生時(shí)如果無(wú)法正常運轉，將影響消防撲救的順利進(jìn)行，造成嚴重后果?！睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》JGJ/T16-92第24.6.6條規定“消防泵（包括噴灑泵）、排煙風(fēng)機及正壓送風(fēng)機等重要消防用電設備，宜采取定期自動(dòng)試機、自動(dòng)檢測措施。”該軟起動(dòng)器具有的定時(shí)低速運行功能，可根據用戶(hù)設定的時(shí)間自行定時(shí)起動(dòng)、停止，對消防泵起到一個(gè)定期自動(dòng)試機、自動(dòng)檢測的作用，提高消防泵作為消防設施的可靠性，應急性。而采用傳統的降壓起動(dòng)方式將很難對消防水泵定期自動(dòng)試機。

3、民用建筑動(dòng)力設備控制中采用軟起動(dòng)器時(shí)應注意的問(wèn)題

1）有的軟起動(dòng)器具有多種內置的保護功能，如失速及堵轉測試、相間平衡、欠載保護、欠壓保護、過(guò)壓保護等，對電機而言起到了進(jìn)一步的保護作用。設計時(shí)應根據具體情況通過(guò)編程來(lái)選擇保護功能或使某些保護功能失效?！兜蛪号潆娫O計規范》GB50054-95第4.3.5條規定：“突然斷電比過(guò)負載造成的損失更大的線(xiàn)路，其過(guò)負載保護應作用于信號而不應作用于切斷電路。”在前面提到的消防泵控制系統中，由于消防泵是消防應急負荷，它是在消防救火的緊要關(guān)頭工作的。當火災發(fā)生時(shí)，zui重要的問(wèn)題是消防泵能地運轉打水到消防管網(wǎng)中，而對消防泵電機的保護就不是重要問(wèn)題。所以上面提到的某些保護功能可以通過(guò)編程使它失效，或者使保護動(dòng)作于信號而不是作于使消防泵電機停機。前面提到的過(guò)載保護功能也只應動(dòng)作于信號。

2）支路保護由于軟起動(dòng)器本身沒(méi)有短路保護，為保護其中的晶閘管，應該采用快速熔斷器（自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷時(shí)間較長(cháng)，為0.1秒，不能有效地保護晶閘管）。設計時(shí)可依據廠(chǎng)家提供的產(chǎn)品樣本，根據軟起動(dòng)器的額定電流選擇相應的快熔斷器。

3）當軟起動(dòng)器使電機制動(dòng)停機時(shí)，只是晶閘管不導通，在電機與電源之間并沒(méi)有形成電氣隔離。如果此時(shí)檢修軟起動(dòng)器之后的線(xiàn)路、電機，那是不安全的。所以在電機一次控制回路中應在軟起動(dòng)器之前增加斷路器。

4）由于信息及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，現代的樓宇特別是智能建筑中電子設備日益增多，它們對電網(wǎng)的質(zhì)量有較高的要求。而由于軟起動(dòng)器采用了可控硅等非線(xiàn)性器件，所以當軟起動(dòng)器功率較大或者臺數較多時(shí)，產(chǎn)生的高次諧波將對電網(wǎng)造成不良的影響并對建筑物內的電子設備產(chǎn)生干撓。此時(shí)可裝設旁通接觸器。在軟起動(dòng)器使電機平穩起動(dòng)至正常轉速后，接觸器KM閉合，把軟起動(dòng)器短接。

即在起動(dòng)完成之后，大功率晶閘管處于不導通狀態(tài)，減少高次諧波對電網(wǎng)及電子設備的干撓。

5）軟起動(dòng)器在通過(guò)電流時(shí)將會(huì )產(chǎn)生熱耗散，安裝時(shí)應注意在其上、下方留出一定空間，以使空氣能流過(guò)其功率模塊。當軟起動(dòng)器額定電流較大時(shí)，要采用風(fēng)機降溫。風(fēng)機的電源可取自電機控制系統的二次回路。

總之，軟起動(dòng)器是一種新型的、性能優(yōu)良的起動(dòng)裝置，是交流異步電機起動(dòng)器的產(chǎn)品。但是由于軟起動(dòng)器主要為進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格較高。