電機軟啟動(dòng)器的探討

一、前言

    隨著(zhù)國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日新月異，智能控制系統得到了廣泛的應用。如：智能大廈、無(wú)人值守泵站、無(wú)人值守供熱站、各種遙控調度系統、生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化等等。這正是國家實(shí)現科學(xué)技術(shù)現代化的重要標志，也是每一個(gè)技術(shù)人員肩負的重要責任。

    智能控制技術(shù)的應用，給我們提出了很多要求。如電網(wǎng)的波動(dòng)性，執行機構的智能配套等，都要求越來(lái)越嚴格。作為重要驅動(dòng)執行機構的電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，它的控制方式受到廣大技術(shù)人員的高度重視。既要為智能控制打下良好基礎，又要降低電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊。所以，不得不在電動(dòng)機的起動(dòng)設備上做工作。

    鼠籠型異步電動(dòng)機電子軟啟動(dòng)器的誕生給技術(shù)人員解決了這個(gè)問(wèn)題。它既能改變電動(dòng)機的起動(dòng)特性保護拖動(dòng)系統，更能保證電動(dòng)機可靠起動(dòng)，又能降低起動(dòng)沖擊，而且配有計算機通訊接口實(shí)現智能控制。

二、電動(dòng)機起動(dòng)方式的選擇

    作為應用最廣泛的鼠籠型異步電動(dòng)機，它采用降壓起動(dòng)的條件：一是電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)，機械不能承受全壓起動(dòng)的沖擊轉矩；二是電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)，其端電壓不能滿(mǎn)足規范要求；三是電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)，影響其他負荷的正常運行。

    對于降壓起動(dòng)目前有兩種方式，一種是降壓起動(dòng)，一種是軟起動(dòng)。他經(jīng)過(guò)了三個(gè)發(fā)展階段，一是“Y-Δ” 起動(dòng)器和自藕降壓起動(dòng)器，二是磁控式軟啟動(dòng)器，三是目前*********最流行的電子軟啟動(dòng)器。電子軟啟動(dòng)器一般都是采用16位單片機進(jìn)行智能化控制，他既能保證電動(dòng)機在負載要求的起動(dòng)特性下平滑起動(dòng)，又能降低對電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)，還能實(shí)現直接計算機通訊控制，為自動(dòng)化智能控制打下良好的基礎。

    它們的造價(jià)比較是：“Y-Δ”起動(dòng)器須六根出線(xiàn)而且故障率太高，維修費也高已不常采用，自藕方式每個(gè)千瓦80元左右，磁控的每千瓦150元左右，自藕和磁控的體積較大且故障率較高，維修費較高，電子軟啟動(dòng)器每個(gè)千瓦在100元到200元之間，一般情況下，一臺開(kāi)關(guān)柜能放多臺電子軟啟動(dòng)器，節省工程造價(jià)，且故障率較低，維修費也低。所以，電子軟啟動(dòng)器應是我們首選的目標。

三、電子軟啟動(dòng)器的選擇

    通過(guò)以上所述，毋庸置疑地在工程設計和工程改造中，要想改善工藝提高自動(dòng)化水平，降低成本提高企業(yè)效益，對電動(dòng)機的起動(dòng)就必須首先采用先進(jìn)的起動(dòng)設備——電子軟啟動(dòng)器。

    在應用電子軟啟動(dòng)器時(shí)應考慮哪些問(wèn)題呢？做為軟啟動(dòng)器首先要看它的起動(dòng)性能和停車(chē)性能，目前的軟啟動(dòng)器有以下五種起動(dòng)方式：

    限流起動(dòng)顧名思義是限制電動(dòng)機的起動(dòng)電流，它主要是用在輕載起動(dòng)的負載降低起動(dòng)壓降，在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動(dòng)力矩，對電動(dòng)機不利。斜坡電壓起動(dòng)顧名思義是電壓由小到大斜坡線(xiàn)性上升，它是將傳統的降壓起動(dòng)從有級變成了無(wú)級，主要用在重載起動(dòng)，它的缺點(diǎn)是初始轉矩小，轉矩特性?huà)佄锞€(xiàn)型上升對拖動(dòng)系統不利，且起動(dòng)時(shí)間長(cháng)有損于電機。轉矩控制起動(dòng)用在重載起動(dòng)，它是將電動(dòng)機的起動(dòng)轉矩由小到大線(xiàn)性上升，它的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)平滑，柔性好，對拖動(dòng)系統有更好的保護，它的目的是保護拖動(dòng)系統，延長(cháng)拖動(dòng)系統的使用壽命。同時(shí)降低電機起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的重載起動(dòng)方式，它的缺點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間較長(cháng)。轉矩加突跳控制起動(dòng)與轉矩控制起動(dòng)相仿也是用在重載起動(dòng)，不同的是在起動(dòng)的瞬間用突跳轉矩克服電機靜轉矩，然后轉矩平滑上升，縮短起動(dòng)時(shí)間。但是，突跳會(huì )給電網(wǎng)發(fā)送尖脈沖，干擾其它負荷，應用時(shí)要特別注意。電壓控制起動(dòng)是用在輕載起動(dòng)的場(chǎng)合，在保證起動(dòng)壓降下發(fā)揮電動(dòng)機的最大起動(dòng)轉矩，盡可能的縮短了起動(dòng)時(shí)間，是最優(yōu)的輕載軟起動(dòng)方式。

    綜上所述不難看出，最適用*********的起動(dòng)方式應是電壓控制起動(dòng)和轉矩控制起動(dòng)及轉矩加突跳控制起動(dòng)。目前的軟啟動(dòng)器多是限電流起動(dòng)和斜波電壓起動(dòng)，它是最原始最低級最簡(jiǎn)單的方式，還有的是限流起動(dòng)和轉矩加突跳控制起動(dòng)。

    停車(chē)方式有三種：一是自由停車(chē)，二是軟停車(chē)，三是制動(dòng)停車(chē)。電子軟起動(dòng)帶來(lái)最大的停車(chē)好處就是軟停車(chē)和制動(dòng)停車(chē)。軟停車(chē)消除了由于自由停車(chē)帶來(lái)的拖動(dòng)系統反慣性沖擊。制動(dòng)停車(chē)在一定的場(chǎng)合代替了反接制動(dòng)停車(chē)。

    可靠性的選擇：可靠性分三個(gè)方面，一是產(chǎn)品的短路自保護，二是無(wú)故障停機保護，三是產(chǎn)品故障率。

    智能控制功能的選擇：在選擇軟起要注意它的智能化程度，是否帶微機接口，接口是否帶有通訊地址和程序，是否能達到通訊控制以及故障自珍診斷功能等。其它方面還要考慮是否保護功能完備和冷卻方式以及運行方式等，如：過(guò)電流保護，過(guò)壓保護，單項接地保護，上下口斷相保護，三相不平衡保護，相位顛倒保護等。冷卻方式分機械風(fēng)冷和自然風(fēng)冷。柜體是否需加機械通風(fēng)，元器件的排布等，機械風(fēng)冷的柜體加機械通風(fēng)，軟起正上方不能放電器元件，機械風(fēng)冷的還要考慮傾斜度等。自然風(fēng)冷的無(wú)此要求。運行方式分在線(xiàn)型和非在線(xiàn)型，選型時(shí)盡量選用非在線(xiàn)型。

四、結論

    通過(guò)論述，電動(dòng)機的降壓起動(dòng)方式經(jīng)過(guò)了“Y-Δ” 起動(dòng)器和自藕降壓起動(dòng)器到磁控式軟啟動(dòng)器，目前又發(fā)展到電子軟啟動(dòng)器。所以在工程應用中，當電動(dòng)機在直接起動(dòng)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，首先考慮的是電子軟啟動(dòng)器。這是科技發(fā)展的歷史階段，是為今后的智能控制系統化打下良好基礎的必然階段。
 
2006-8-8 16:29:09