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電子軟啟動器啟動方式及現場應用
發布時間：
2022-02-08 15:28
摘要：隨著電力電子技術的快速發展，智能型軟起動器得到廣泛應用。智能型軟起動器是一種集軟起動、軟停車、輕載節能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝備，又稱為Soft Starter。它不僅實現在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電機，而且可根據電動機負載的特性來調節起動過程中的參數，如限流值、起動時間等。此外，它還具有多種對電機保護功能，這就從根本上解決了傳統的降壓起動設備的諸多弊端。
1、軟起動起動性能特點
(1)啟動電壓可調，保證電機的最小啟動轉矩，避免電機過熱和能源浪費；
(2)控制電機平滑啟動，減少啟動電流沖擊；
(3)啟動電流可根據負載情況調整，減少啟動損耗，以最小的電流產生最佳的轉矩。
(4)啟動時間可調，在該時間范圍內，電機轉速逐漸上升，避免轉速沖擊。
(5)對傳動機械的機械保護，清除轉矩浪涌并降低沖擊電流。
(6)恒定的加減速，不需要測速機，即使當電機負載變化時也是如此。
(7)自由停車和軟停車可選，軟停車快慢可調。
(8)有相序、缺相、過熱、啟動過程過流、運行過程過流和過載的檢測及保護，其過流值和過載值可調。
2、軟啟動的主要起動方式
軟起動器的起動方式是指用什么方法使電動機由靜止態到穩定的運轉態。例如限電流起動，電壓斜坡起動，電流帶沖擊的起動以及這些方式的交替或組合起動方式等。
(1)電壓雙斜坡起動：在起動過程中，電機的輸出力矩隨電壓增加，在起動時提供一個初始的起動電壓，根據負載可調，將調到大于負載靜摩擦力矩，使負載能立即開始轉動。這時輸出電壓從開始按一定的斜率上升(斜率可調)，電機不斷加速,當輸出電壓達到達速電壓時，電機也基本達到額定轉速。軟起動器在起動過程中自動檢測電壓，當電機達到額定轉速時，使輸出電壓達到額定電壓。
(2)限流起動：就是電機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設定值(J )的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長，直到輸出電流達到預先設定的電流限值J ，然后保持輸出電流J(J的條件下逐漸升高電壓，直到額定電壓，使電機轉速逐漸升高，直到額定轉速。這種起動方式的優點是起動電流小，且可按需要調整。對電網影響小，其缺點是在起動時難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間。
(3)突跳起動：這一起動開始階段，讓晶閘管在極短的時間內全導通后回落，再按原設定的值線性上升，進入恒流起動，該起動方法適用于重載并需克服摩擦的起動場合。如采用此方式，還可以減少啟動時的振動。
(4)組合起動方式：在實際應用的施耐德及西門子軟啟動器經常采用的是組合起動方式，即滿足給定的電壓與電流條件下，主板根據負荷變化，通過計算，輸出一種最佳啟動方式。組合起動方式對主板要求較高，但是啟動效果較好，適用于大負荷及對啟動要求較高的場所。
3、軟起動與傳統減壓起動方式的不同之處是
（1）無沖擊電流。軟啟動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管導通角，使電機起動電流從零線性上升至設定值。對電機無沖擊，提高了供電可靠性，平穩起動，減少對負載機械的沖擊轉矩，延長機器使用壽命。
（2）有軟停車功能，即平滑減速，逐漸停機，它可以克服瞬間斷電停機的弊病，減輕對重載機械的沖擊，避免高程供水系統的水錘效應，減少設備損壞。
（3）起動參數可調，根據負載情況及電網繼電保護特性選擇，可自由地無級調整至最佳的起動電流。
4、軟啟動器在實際運行主要存在的幾個問題
(1)可控硅擊穿：在軟啟動器出現故障率最高的應該是可控硅擊穿，造成可控硅擊穿的原因可能有以下幾點：第一、運行環境潮濕的影響，由于環境潮濕，是造成可控硅擊穿的主要原因之一，隨著運行環境的改善，故障率明顯減少；第二、運行溫度過高，也是造成可控硅擊穿的一個主要原因。第三、可控硅質量不好也是造成可控硅擊穿的一個原因。第四、因電網諧振造成尖幅脈沖，瞬間的高電壓擊穿，門極短路。可控硅一旦被擊穿后，可控硅就相當于3個串聯的二極管，失去其電子開關特性。如此時啟動，電動機將承受很大的啟動電流的沖擊，嚴重時將會燒毀電機。所以電路上應加以保護。
(2)驅動板及主板控制元件損壞：對于驅動板來說，它主要是提供觸發脈沖，以改變可控硅導通角，由此來改變電動機輸入電壓的大小。
(3)對于主控板來說，主板相當于人的大腦，是信號接收控制中心，如有問題，則可能出現下列情況：
① 軟啟動器處于癱瘓狀態，導致驅動板不能工作，不能為可控硅提供觸發脈沖信號；
② 不能輸出控制信號或輸出信號錯誤。
③ 軟啟動器失去控制，無法正常啟動或啟動后無法停止。
5、市場上的軟啟動器情況
目前市場上的軟啟動器可謂魚龍混雜，有真軟起也有假軟起，除了可控硅，軟起的關鍵部件是控制板，據了解，功能良好的控制板都是進口的，其中美國的本秀控制板用的最廣，可以實現真正的軟起、軟停，有電壓調整啟動、電流調整啟動、恒功率啟動、恒轉矩啟動等四種模式的啟動方式，保證在高負載的情況下也能啟動。
用于礦山的低壓軟啟動的電壓時1140V，中壓3000V，高壓的是6000V。兩個可控硅反并聯安裝成一組，電壓高的要一組一組串聯起來。高壓的要采用光纖觸發，以將控制電路、主電路有效隔離避免干擾。
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