3.1   交流电动机软起动参数计算基础
3.1.1   交流电动机软起动转矩平衡方程
      交流电动机软起动转矩平衡方程也称电动机惯性系统运动方程。
  当负载转矩为ML，电机转速额定值为N时，电动机惯性系统运动方程为
       MB＝      •       •                       
         ＝      •       (kg•m)                                   (3-1)
  式中MB  加速转矩＝MM — ML   (kg — m)；
      MM   电机转矩            (kg — m)；
      ML   负载转矩            (kg — m)；
  GD2电机飞轮转矩＋换算到电机轴上的负载飞轮转矩；
      N  转速（转／分）；
      T  时间（秒）；
      g  重力加速度m2/s。
3.1.2   加速、减速时间的确定
   由式3-1可知由于由零速加速至速度N所用的时间t
         t＝        ∫N                                               (3-2)

       根据式3-2，如能给出加速转矩MB，则能求出加速时间t加，而若给出减速转矩，则能求出减速时间t减。若计算式3-2积分时，以最简单的情况，当阻力矩ML＝常量，GD2为常量，则                                     
              t＝                                                         (3-3)
实际上考虑到转矩的变动，转矩M用其平均值给出。
    下面举例说明：
例一：一传送带的传动电机3.7KW,四极电机，归算到电机轴上的转动总惯量GD2＝0.212kg•m2，负载转矩最大MLmax＝1.5kg•m，最小负载转矩MLmin＝1.2kg•m；求电机加、减速时间。
解：求取速度变化差ΔN（其中0.03为转差率）
ΔN＝         (1－0.03)－0 ＝1450转／分
求取电机电磁转矩MM
 MM＝          ＝2.49kg•m.
求取加速时间
t加＝                       ＝1.07秒
其中系数1.1为实际整定加速系数。
求取减速时间t减
t减＝                    ＝0.13秒
其中系数0.2为减速系数
显然本例讨论的是负载转矩为恒值常数。而对平方转矩负载，可见下例。
例二：平方转矩下的加减速时间计算
 由于平方转矩的性质，负载转矩随速度大幅度变化，仅用平均加、减速转矩做为加速时的做功转矩，是不合适。为此提出下面公式：
加速时间t加＝              （秒）                                   (3-4)
其中MAmin最小加速转矩(kg•m)                        
         Nmax最高转速（转／分）
    减速时间t减
         t减≥                 （秒）                                      (3-5)   
    其中NAmin最小减速转矩(kg•m)
    式中NAmin，NDmin可用图表示（图3-1）
  实际上除设计者外，多数都不计算，这里给出的只是工程整定前的预置参数。
3.1.3   惯性转矩GD2
  惯性转矩有时也称飞轮转矩，它是为使静止物体在一定时间内加速到某一速度时物体质量的度量，他与物体质量形状有关，工业应用的是以kg•m２为单位。一般在软起动参数整定时都要求设计者给出这一数值，本手册本章也给出通用负载的GD2参数值范围。这里还需指出的是,若电机通过齿轮机与负载相联，那么在GD2计算时，要考虑减速比的折算。
如设减速器的效率100％。                            
电机侧减速齿数G1，负载侧减速齿数G2
      则 N2＝     •N1
         M2＝     •M1
            (GD2)＝(     )2 • GD2
     其中：G齿轮齿数； 
      M2 ，M1负载侧，电机侧转矩；
      N2 ，N1负载侧，电机侧转速。
3.2   采用软起动时基本参数工程整定

3.2.1  斜坡电压起始值
 斜坡电压起始值Us如图3-2所示，在计算中引用的参数定义见图3-3。

    Us＝UN×                                                         （3-6）
      其中MLO --- t＝0时负载转矩
          MLO＋0.15MN --- t＝0时加速转矩
     MA  --- t＝0时全压起动时电机转矩
      与US起始电压对应的起始电流IS
                  IS＝ID×                                                      （3-7）
      其中IS — 施加起始电压后的起始电流
      ID — 全压起动时的起始电流
  式3-6是根据图3-3所示，使电机由某一速度加速到某一速度，转速变化量Δn时，所需加速转矩MBOS。再根据电动机端电压与转矩关系（式1-1）ΔMαΔU2，转换推导出。关于MBOS工程上设定为：
   MBOS＝MLO＋0.15MN                                                      （3-8）
  即是说要在负载转矩MLO基础上留有15%MN额定转矩的富裕。（见图3-4）

    按负载转矩与负载转速的关系M=f(n)特性确定控制方式。按M=f(n)的关系可分下列四类（见图2－1）。它们是转矩与转速平方成正比，记为Mαn2；转矩与转速成正比，记为
Mαn；转矩与转速成反比，记为Mα1/n;转矩为常数。下面分别介绍这四种典型特性下的软起动控制问题。










2.1.1  Mαn2
负载转矩M与转速的平方成正比，记为
          Mαn2
它在工业设备中，相对应的代表机械就是离心式水泵及离心风机。这里要指出的是：不是所有的泵或风机都满足Mαn2的关系。例如罗茨风机只满足Mαn的关系。下面列出泵的种类及用途，风机的品种及用途。


                                涡旋离心泵   
             离心式                 
                                轴向离心泵                            
          涡轮型       
                       
             斜流式      
                    
                              轴流式－轴向轴流泵
             往复式－活塞泵
  容积型            齿轮泵
            旋转式  叶往泵 
                             螺旋泵
泵 的 分 类
         送水泵          冷却水泵       洒水设备
         取水泵         扬水泵          喷水设备                
         污水泵          循环泵            
         污泥泵          泥浆泵       
         配水泵          热交换器
         冷水泵          冷却泵
                        排水泵          液体搬运设备          
                                  
                泵的主要用途

              离心式   多翼风扇
    涡轮型             经流风扇
                             轴流式   涡流风扇
                        
                          往复式 — 往复压缩机
            风机  容积型
                                    罗茨鼓风机
                          旋转式   可动翼压缩机
                                    螺旋压缩机
                   特殊型
风 机 种 类

          换气扇                        仪表风扇
          冷、暖房设备                  冷风扇
          冷却塔                        锅炉送、引风机
          屋顶风扇                      机械冷却风扇              
          干燥机                        空气搬运设备
          集尘机                        吹气分选机
          加热炉风机                    空气压缩传送机
                   
                            风 机 用 途              
     上述各类泵中，只有涡轮型属于Mαn2特性，往复泵等容积式泵则不属于Mαn2特性。而风机中往复式及旋转容积型—罗茨鼓风机不属于Mαn2特性。
      对于风机、泵类由静止状态起动瞬间要克服轴承摩擦转矩（大约为额定转矩的30-40%甚至50%），对那些在泵 、风机流体输送管道中的控制阀门或档板的开放与关闭同样造成静压，也影响起动转矩。
  对于它们的动态转矩，也即GD2 转动惯量，也是软起动工程应注意的指标，对泵－电机传动系统其GD2 为泵电机的20～80％，面对风机－电机传动系统其风机的GD2，则是电机的10∽200倍。这也是在起、停过程中重要技术数据。如GD2大，则给定加速时间就要长些。同时，由于惯性存在，在停止操作后，要有联锁，在完全停止前，不能再起动。
  各类泵的控制，需设相位保护及慢速停车控制（软停车），各类风机控制时，需有停机制动及过载保护。
  对于利用软起动装置起动这类设备，一般采用转矩斜坡（较大容量）。


     在图2-2、图2-3还给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.2  M αn
     当负载特性的负载转矩与转速成正比时，记为M αn
     这类负载的实例有：压延机械（轮压、轧光、辊筒压延），纺织和纸张的压光机械，平整机械，螺旋输送设备等。压延机类型机械在起动之初，开始加速，被压延的材料有一个相对方向的运动（即摩擦力），这时要一定惯性补偿，以保护材料的张力。同理在由恒速到停机的过程（软停止）中，也要在减速时给予惯性补偿（是减少转矩）, 保持張力。
     在图2-4中给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.3  Mα1/n
      负载转矩M与转速n成反比，记为             
                                 Mα1／n
   它在工业设备中，相应的代表机械是球磨机、车床、旋转机械、压缩和剥皮机械，也有人称之为恒功率负载。它们的特点是：起动初始近似高制动转矩，在此以后，要保持自转或使传动加速时，随转速增加，转矩不再增加（见图2－5中的负载特性）。这类机械中的水泥熟料破碎机，有50％空载率。运行2∽3分钟，停车2∽3分钟 放料。其他磨粉机，风磨、水磨、碾碎机械，有的也有类似特点。在控制上一定要施加带有加速转矩（脉冲转矩）的控制，（如图2－5中的虚线所示）。此后，斜坡斜率值要小；斜坡时间要长，才能克服负载，满足加速要求，图中给出正确及不正确（过大，过小）的不同控制实例，供在设计和现场调整中参考。


2.1.4   M＝常量
        负载转矩M与转速n无关，记为
M＝常量
    它在工业设备中，相应的代表机械是：起重机、电梯、皮带运输机、活塞泵、辊压机、包装机械、吹炼设备、自动梯、定量切削工具、不带风扇的磨机等。图2－6以皮带传送为例说明运输机械这类负载的软起动是如何控制。正确的是在起动初始稍许增加点克服不太大的静摩擦转矩，即进入加速阶段。一般来讲不需要加脉冲转矩，否则就出现图2－6（b）的情况，或者说（b）图是加入的脉冲转矩过大。
2.1  按不同的工业设备工艺要求确定控制方式
2.2.1  泵控制及软停车
    泵的控制，在起动方面已经在2.1节中叙述过。这里主要介绍软起动停车特性的控制。对于电气传动设备的停车如图2－7所示，有若干种方法，即DC（直流）制动，自由惯性停车，软停车。软停车是满足那些对停车过程要求平缓的机械设备的需求。

      如泵，是防止速停,造成流体流速突变，引起压力骤变，俗称“水锤效应”，再如瓶装饮料生产线，急停易造成破碎等。停车在控制上有两类:速度速降斜坡（见图2－8），转矩控制下的制动（直流制动）（见图2－9）。前者称为软停车。后者在有的软起动产品中也配置并由用户自行选择。



软停车的控制：
  软停车的控制不同于一般传动的控制，如图2－10所示
     一般的控制是将控制指定的时间t1 转换为0（如图2－10的“a”图），而软停车的指令是在t1时刻将电动机的端子电压uN下降到uI，然后从t1时刻开始使电动机的端子电压缓慢下降到ue（软停车结束的电压）。而图2－11是泵停车的实测变化曲线。图2－12为泵停车三种控制方式下停车示意图。


     在这三种停车过程中，软停车是软起动可以选择的控制项目。例如卷烟厂，但软停车的控制时间要依据生产线要求严格调整。而泵控制软停车也是软起动可以选择的控制项目，时间较长，对提高泵使用寿命,降低振动，特别是防止硬停车使管道阀门破裂、爆裂，减少维修量，都有很大好处。这也是发明软起动后，在泵机械传动方面最大的贡献。泵软停时间长短也需由现场整定。
2.2.2  风机控制及带载起动
   风机控制的一般问题已经在本章第一节叙述过。这里主要强调说明风机无论其出口风门是关闭，还是打开，其起动转矩的近似值约30∽50％，因此，皆属带载起动。也就是说在速度为零时，其转矩已有一确定值，这一值的产生是轴承的静摩擦阻力引起的静转矩。此外,风机控制的第二个特点是其飞轮转动惯量－GD2  比较大  ，大约是电动机的50∽200倍，故在考虑加速时间上要较长。另外还需指出风机的阻力曲线，即负载特性，是由风机特性、阻力特性所组成，阻力曲线又是流量的函数，将它记为
                      P=Q1∽2  
     其中P为出口压力；
         Q为流量。
    阻力特性与风机的压力－流量曲线的交汇点即是风机的工作点（如图2－13所示）。

2.2.3   挤胶机、磨木机和大静摩擦负载
   挤胶机、磨木机皆属于大静摩擦负载，它们的起动如图2－14所示。它在电机起动过程中需要一个低速（约为7∽15％）的啮合过程，然后起动直至运行，而在停车时，仍需要一软停车控制。
   对于像用链传动的生产机械等大摩擦转矩负载，可选择斜坡电压加突跳起动，它附加提供一个脉冲转矩(突跳),以克服大摩擦转矩负载,同时也避免了高起动转矩下起动过程。                                 
2.2.4    自动灌装生产线与长缓停要求
 这类负载要求延长停车时间，这样可减少停车过程中负载移位和逸出。这是缓停中的长缓停类。在有的软起动设备中有类似长缓停的整定,给出可选功能，供特殊用户选用。
2.2.5   空气压缩机和间隙负载
    由空气压缩机组成的空气压缩机站分布在许多工业领域。例如重型机车制造厂，铁路列车段,直至最近许多城市出现的以燃气为能源的汽车加汽站。它们的共同特点是间隙负载，几乎带载时间与空转不带载时间相同，负载曲线的占空比接近一半，并且是属于一种长期工作制，通常是两台以上互为备用。因此，这些负载若采用软起动后，投入在线运行，其节能效益比较显著，它们的负载图如下：
2.2.6   小容量电网下电动机软起动
       小容量电网下的软起动的代表工况就是自备电站供电情况下的电动机软起动，此外在变压器容量较小工况下如何确定电动机软起动的方案，也是有类似技术问题。
   下面举一自备发电站供电，使排烟风机（消防用）顺利实现软起动的计算实例。
   已知，发电机带计算负荷P＝470KW。带110KW水泵压降限于0.8，试计算起动容量并和星――角起动对比评价。
   解：
   若选星―三角起动，则起动容量Pf为 
   Pf= (Pi―Pm)+Pm•K•C•Xd(1/ΔE-1)                  
    = (470―110)+110Χ7Χ0.33Χ0.25(1/0.2-1)
    = 360+254
    = 614KW
其中  PI－应急电源总计算容量KW
      Pm－起动单台电机最大容量KW
      Xd－发电机暂态阻抗（取0.25）
      C －电动机起动方式系数（0.33）
     ΔE－发电机母线容许瞬时压降（一般取0.1∽0.2）
若选择软起动
    Pf＝（470－110）＋110×7 × 1.6/7 × 0.25（1／0.2－1）
      ＝ 535KW
本例实际运行参数是
    空载U起始＝40％UN，  t上升＝20秒，  I限流＝1.6倍实测起动电流543A，（电机电流340A）
    关闭风门起动
    U起始＝55％，t上升＝40秒，I限流＝1.6倍实测电流551 A（尖峰冲击1020 A），（电机电流340 A）.
       结论：利用软起动要求起动容量减少14％，起动时电流（以尖峰冲击为例）冲击3倍。远比全压起动和星―三角起动小。
2.2.7  印染机械
      印染机械以及类似的造纸、胶片、印刷机械、细纱机械，它们生产的产品都比较薄，还要防止破断，故利用软起动后使绵纱避免了过大拉力而断纱。这类设备使用软起动时的斜坡电压不大，斜坡时间较长。

u5g：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:25:00 
    3.1   交流电动机软起动参数计算基础
3.1.1   交流电动机软起动转矩平衡方程
      交流电动机软起动转矩平衡方程也称电动机惯性系统运动方程。
  当负载转矩为ML，电机转速额定值为N时，电动机惯性系统运动方程为
       MB＝      •       •                       
         ＝      •       (kg•m)                                   (3-1)
  式中MB  加速转矩＝MM — ML   (kg — m)；
      MM   电机转矩            (kg — m)；
      ML   负载转矩            (kg — m)；
  GD2电机飞轮转矩＋换算到电机轴上的负载飞轮转矩；
      N  转速（转／分）；
      T  时间（秒）；
      g  重力加速度m2/s。
3.1.2   加速、减速时间的确定
   由式3-1可知由于由零速加速至速度N所用的时间t
         t＝        ∫N                                               (3-2)

       根据式3-2，如能给出加速转矩MB，则能求出加速时间t加，而若给出减速转矩，则能求出减速时间t减。若计算式3-2积分时，以最简单的情况，当阻力矩ML＝常量，GD2为常量，则                                     
              t＝                                                         (3-3)
实际上考虑到转矩的变动，转矩M用其平均值给出。
    下面举例说明：
例一：一传送带的传动电机3.7KW,四极电机，归算到电机轴上的转动总惯量GD2＝0.212kg•m2，负载转矩最大MLmax＝1.5kg•m，最小负载转矩MLmin＝1.2kg•m；求电机加、减速时间。
解：求取速度变化差ΔN（其中0.03为转差率）
ΔN＝         (1－0.03)－0 ＝1450转／分
求取电机电磁转矩MM
 MM＝          ＝2.49kg•m.
求取加速时间
t加＝                       ＝1.07秒
其中系数1.1为实际整定加速系数。
求取减速时间t减
t减＝                    ＝0.13秒
其中系数0.2为减速系数
显然本例讨论的是负载转矩为恒值常数。而对平方转矩负载，可见下例。
例二：平方转矩下的加减速时间计算
 由于平方转矩的性质，负载转矩随速度大幅度变化，仅用平均加、减速转矩做为加速时的做功转矩，是不合适。为此提出下面公式：
加速时间t加＝              （秒）                                   (3-4)
其中MAmin最小加速转矩(kg•m)                        
         Nmax最高转速（转／分）
    减速时间t减
         t减≥                 （秒）                                      (3-5)   
    其中NAmin最小减速转矩(kg•m)
    式中NAmin，NDmin可用图表示（图3-1）
  实际上除设计者外，多数都不计算，这里给出的只是工程整定前的预置参数。
3.1.3   惯性转矩GD2
  惯性转矩有时也称飞轮转矩，它是为使静止物体在一定时间内加速到某一速度时物体质量的度量，他与物体质量形状有关，工业应用的是以kg•m２为单位。一般在软起动参数整定时都要求设计者给出这一数值，本手册本章也给出通用负载的GD2参数值范围。这里还需指出的是,若电机通过齿轮机与负载相联，那么在GD2计算时，要考虑减速比的折算。
如设减速器的效率100％。                            
电机侧减速齿数G1，负载侧减速齿数G2
      则 N2＝     •N1
         M2＝     •M1
            (GD2)＝(     )2 • GD2
     其中：G齿轮齿数； 
      M2 ，M1负载侧，电机侧转矩；
      N2 ，N1负载侧，电机侧转速。
3.2   采用软起动时基本参数工程整定

3.2.1  斜坡电压起始值
 斜坡电压起始值Us如图3-2所示，在计算中引用的参数定义见图3-3。

    Us＝UN×                                                         （3-6）
      其中MLO --- t＝0时负载转矩
          MLO＋0.15MN --- t＝0时加速转矩
     MA  --- t＝0时全压起动时电机转矩
      与US起始电压对应的起始电流IS
                  IS＝ID×                                                      （3-7）
      其中IS — 施加起始电压后的起始电流
      ID — 全压起动时的起始电流
  式3-6是根据图3-3所示，使电机由某一速度加速到某一速度，转速变化量Δn时，所需加速转矩MBOS。再根据电动机端电压与转矩关系（式1-1）ΔMαΔU2，转换推导出。关于MBOS工程上设定为：
   MBOS＝MLO＋0.15MN                                                      （3-8）
  即是说要在负载转矩MLO基础上留有15%MN额定转矩的富裕。（见图3-4）
 
 
 end：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:27:00 
        按负载转矩与负载转速的关系M=f(n)特性确定控制方式。按M=f(n)的关系可分下列四类（见图2－1）。它们是转矩与转速平方成正比，记为Mαn2；转矩与转速成正比，记为
Mαn；转矩与转速成反比，记为Mα1/n;转矩为常数。下面分别介绍这四种典型特性下的软起动控制问题。










2.1.1  Mαn2
负载转矩M与转速的平方成正比，记为
          Mαn2
它在工业设备中，相对应的代表机械就是离心式水泵及离心风机。这里要指出的是：不是所有的泵或风机都满足Mαn2的关系。例如罗茨风机只满足Mαn的关系。下面列出泵的种类及用途，风机的品种及用途。


                                涡旋离心泵   
             离心式                 
                                轴向离心泵                            
          涡轮型       
                       
             斜流式      
                    
                              轴流式－轴向轴流泵
             往复式－活塞泵
  容积型            齿轮泵
            旋转式  叶往泵 
                             螺旋泵
泵 的 分 类
         送水泵          冷却水泵       洒水设备
         取水泵         扬水泵          喷水设备                
         污水泵          循环泵            
         污泥泵          泥浆泵       
         配水泵          热交换器
         冷水泵          冷却泵
                        排水泵          液体搬运设备          
                                  
                泵的主要用途

              离心式   多翼风扇
    涡轮型             经流风扇
                             轴流式   涡流风扇
                        
                          往复式 — 往复压缩机
            风机  容积型
                                    罗茨鼓风机
                          旋转式   可动翼压缩机
                                    螺旋压缩机
                   特殊型
风 机 种 类

          换气扇                        仪表风扇
          冷、暖房设备                  冷风扇
          冷却塔                        锅炉送、引风机
          屋顶风扇                      机械冷却风扇              
          干燥机                        空气搬运设备
          集尘机                        吹气分选机
          加热炉风机                    空气压缩传送机
                   
                            风 机 用 途              
     上述各类泵中，只有涡轮型属于Mαn2特性，往复泵等容积式泵则不属于Mαn2特性。而风机中往复式及旋转容积型—罗茨鼓风机不属于Mαn2特性。
      对于风机、泵类由静止状态起动瞬间要克服轴承摩擦转矩（大约为额定转矩的30-40%甚至50%），对那些在泵 、风机流体输送管道中的控制阀门或档板的开放与关闭同样造成静压，也影响起动转矩。
  对于它们的动态转矩，也即GD2 转动惯量，也是软起动工程应注意的指标，对泵－电机传动系统其GD2 为泵电机的20～80％，面对风机－电机传动系统其风机的GD2，则是电机的10∽200倍。这也是在起、停过程中重要技术数据。如GD2大，则给定加速时间就要长些。同时，由于惯性存在，在停止操作后，要有联锁，在完全停止前，不能再起动。
  各类泵的控制，需设相位保护及慢速停车控制（软停车），各类风机控制时，需有停机制动及过载保护。
  对于利用软起动装置起动这类设备，一般采用转矩斜坡（较大容量）。


     在图2-2、图2-3还给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.2  M αn
     当负载特性的负载转矩与转速成正比时，记为M αn
     这类负载的实例有：压延机械（轮压、轧光、辊筒压延），纺织和纸张的压光机械，平整机械，螺旋输送设备等。压延机类型机械在起动之初，开始加速，被压延的材料有一个相对方向的运动（即摩擦力），这时要一定惯性补偿，以保护材料的张力。同理在由恒速到停机的过程（软停止）中，也要在减速时给予惯性补偿（是减少转矩）, 保持張力。
     在图2-4中给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.3  Mα1/n
      负载转矩M与转速n成反比，记为             
                                 Mα1／n
   它在工业设备中，相应的代表机械是球磨机、车床、旋转机械、压缩和剥皮机械，也有人称之为恒功率负载。它们的特点是：起动初始近似高制动转矩，在此以后，要保持自转或使传动加速时，随转速增加，转矩不再增加（见图2－5中的负载特性）。这类机械中的水泥熟料破碎机，有50％空载率。运行2∽3分钟，停车2∽3分钟 放料。其他磨粉机，风磨、水磨、碾碎机械，有的也有类似特点。在控制上一定要施加带有加速转矩（脉冲转矩）的控制，（如图2－5中的虚线所示）。此后，斜坡斜率值要小；斜坡时间要长，才能克服负载，满足加速要求，图中给出正确及不正确（过大，过小）的不同控制实例，供在设计和现场调整中参考。


2.1.4   M＝常量
        负载转矩M与转速n无关，记为
M＝常量
    它在工业设备中，相应的代表机械是：起重机、电梯、皮带运输机、活塞泵、辊压机、包装机械、吹炼设备、自动梯、定量切削工具、不带风扇的磨机等。图2－6以皮带传送为例说明运输机械这类负载的软起动是如何控制。正确的是在起动初始稍许增加点克服不太大的静摩擦转矩，即进入加速阶段。一般来讲不需要加脉冲转矩，否则就出现图2－6（b）的情况，或者说（b）图是加入的脉冲转矩过大。
2.1  按不同的工业设备工艺要求确定控制方式
2.2.1  泵控制及软停车
    泵的控制，在起动方面已经在2.1节中叙述过。这里主要介绍软起动停车特性的控制。对于电气传动设备的停车如图2－7所示，有若干种方法，即DC（直流）制动，自由惯性停车，软停车。软停车是满足那些对停车过程要求平缓的机械设备的需求。

      如泵，是防止速停,造成流体流速突变，引起压力骤变，俗称“水锤效应”，再如瓶装饮料生产线，急停易造成破碎等。停车在控制上有两类:速度速降斜坡（见图2－8），转矩控制下的制动（直流制动）（见图2－9）。前者称为软停车。后者在有的软起动产品中也配置并由用户自行选择。



软停车的控制：
  软停车的控制不同于一般传动的控制，如图2－10所示
     一般的控制是将控制指定的时间t1 转换为0（如图2－10的“a”图），而软停车的指令是在t1时刻将电动机的端子电压uN下降到uI，然后从t1时刻开始使电动机的端子电压缓慢下降到ue（软停车结束的电压）。而图2－11是泵停车的实测变化曲线。图2－12为泵停车三种控制方式下停车示意图。


     在这三种停车过程中，软停车是软起动可以选择的控制项目。例如卷烟厂，但软停车的控制时间要依据生产线要求严格调整。而泵控制软停车也是软起动可以选择的控制项目，时间较长，对提高泵使用寿命,降低振动，特别是防止硬停车使管道阀门破裂、爆裂，减少维修量，都有很大好处。这也是发明软起动后，在泵机械传动方面最大的贡献。泵软停时间长短也需由现场整定。
2.2.2  风机控制及带载起动
   风机控制的一般问题已经在本章第一节叙述过。这里主要强调说明风机无论其出口风门是关闭，还是打开，其起动转矩的近似值约30∽50％，因此，皆属带载起动。也就是说在速度为零时，其转矩已有一确定值，这一值的产生是轴承的静摩擦阻力引起的静转矩。此外,风机控制的第二个特点是其飞轮转动惯量－GD2  比较大  ，大约是电动机的50∽200倍，故在考虑加速时间上要较长。另外还需指出风机的阻力曲线，即负载特性，是由风机特性、阻力特性所组成，阻力曲线又是流量的函数，将它记为
                      P=Q1∽2  
     其中P为出口压力；
         Q为流量。
    阻力特性与风机的压力－流量曲线的交汇点即是风机的工作点（如图2－13所示）。

2.2.3   挤胶机、磨木机和大静摩擦负载
   挤胶机、磨木机皆属于大静摩擦负载，它们的起动如图2－14所示。它在电机起动过程中需要一个低速（约为7∽15％）的啮合过程，然后起动直至运行，而在停车时，仍需要一软停车控制。
   对于像用链传动的生产机械等大摩擦转矩负载，可选择斜坡电压加突跳起动，它附加提供一个脉冲转矩(突跳),以克服大摩擦转矩负载,同时也避免了高起动转矩下起动过程。                                 
2.2.4    自动灌装生产线与长缓停要求
 这类负载要求延长停车时间，这样可减少停车过程中负载移位和逸出。这是缓停中的长缓停类。在有的软起动设备中有类似长缓停的整定,给出可选功能，供特殊用户选用。
2.2.5   空气压缩机和间隙负载
    由空气压缩机组成的空气压缩机站分布在许多工业领域。例如重型机车制造厂，铁路列车段,直至最近许多城市出现的以燃气为能源的汽车加汽站。它们的共同特点是间隙负载，几乎带载时间与空转不带载时间相同，负载曲线的占空比接近一半，并且是属于一种长期工作制，通常是两台以上互为备用。因此，这些负载若采用软起动后，投入在线运行，其节能效益比较显著，它们的负载图如下：
2.2.6   小容量电网下电动机软起动
       小容量电网下的软起动的代表工况就是自备电站供电情况下的电动机软起动，此外在变压器容量较小工况下如何确定电动机软起动的方案，也是有类似技术问题。
   下面举一自备发电站供电，使排烟风机（消防用）顺利实现软起动的计算实例。
   已知，发电机带计算负荷P＝470KW。带110KW水泵压降限于0.8，试计算起动容量并和星――角起动对比评价。
   解：
   若选星―三角起动，则起动容量Pf为 
   Pf= (Pi―Pm)+Pm•K•C•Xd(1/ΔE-1)                  
    = (470―110)+110Χ7Χ0.33Χ0.25(1/0.2-1)
    = 360+254
    = 614KW
其中  PI－应急电源总计算容量KW
      Pm－起动单台电机最大容量KW
      Xd－发电机暂态阻抗（取0.25）
      C －电动机起动方式系数（0.33）
     ΔE－发电机母线容许瞬时压降（一般取0.1∽0.2）
若选择软起动
    Pf＝（470－110）＋110×7 × 1.6/7 × 0.25（1／0.2－1）
      ＝ 535KW
本例实际运行参数是
    空载U起始＝40％UN，  t上升＝20秒，  I限流＝1.6倍实测起动电流543A，（电机电流340A）
    关闭风门起动
    U起始＝55％，t上升＝40秒，I限流＝1.6倍实测电流551 A（尖峰冲击1020 A），（电机电流340 A）.
       结论：利用软起动要求起动容量减少14％，起动时电流（以尖峰冲击为例）冲击3倍。远比全压起动和星―三角起动小。
2.2.7  印染机械
      印染机械以及类似的造纸、胶片、印刷机械、细纱机械，它们生产的产品都比较薄，还要防止破断，故利用软起动后使绵纱避免了过大拉力而断纱。这类设备使用软起动时的斜坡电压不大，斜坡时间较长。
 
 
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 [[b]b]这才是正解.软起动.楼上提供的资料很好.对从事电气传动的应用有很大的帮助.包括变频器的选用.传统的控制就是以上面为基础的.一切爲了生产的需要,是根本.不区分负载的性质一切都是空谈.[/b][/b]

[b][color=#FF0000][b]TY777 
 先重发了楼主的错误满篇的言论让大家看完,最后感谢他提供了楼上最系统的资料,以正视听.
haomao=765h=u5g=end=ty777 好猫总是要逮老鼠的.歪理终就是歪理,无论从理论和实际都是糊绞蛮缠,总是拿不上台面的.学术也要打假, 老师也要当当学生.[/b][/color][/b]

 [color=#FF0000][b]zhengzheng：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　编辑　　2006-10-29 0:46:00 
    u5g：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:25:00 
    3.1   交流电动机软起动参数计算基础
3.1.1   交流电动机软起动转矩平衡方程
      交流电动机软起动转矩平衡方程也称电动机惯性系统运动方程。
  当负载转矩为ML，电机转速额定值为N时，电动机惯性系统运动方程为
       MB＝      •       •                       
         ＝      •       (kg•m)                                   (3-1)
  式中MB  加速转矩＝MM — ML   (kg — m)；
      MM   电机转矩            (kg — m)；
      ML   负载转矩            (kg — m)；
  GD2电机飞轮转矩＋换算到电机轴上的负载飞轮转矩；
      N  转速（转／分）；
      T  时间（秒）；
      g  重力加速度m2/s。
3.1.2   加速、减速时间的确定
   由式3-1可知由于由零速加速至速度N所用的时间t
         t＝        ∫N                                               (3-2)

       根据式3-2，如能给出加速转矩MB，则能求出加速时间t加，而若给出减速转矩，则能求出减速时间t减。若计算式3-2积分时，以最简单的情况，当阻力矩ML＝常量，GD2为常量，则                                     
              t＝                                                         (3-3)
实际上考虑到转矩的变动，转矩M用其平均值给出。
    下面举例说明：
例一：一传送带的传动电机3.7KW,四极电机，归算到电机轴上的转动总惯量GD2＝0.212kg•m2，负载转矩最大MLmax＝1.5kg•m，最小负载转矩MLmin＝1.2kg•m；求电机加、减速时间。
解：求取速度变化差ΔN（其中0.03为转差率）
ΔN＝         (1－0.03)－0 ＝1450转／分
求取电机电磁转矩MM
 MM＝          ＝2.49kg•m.
求取加速时间
t加＝                       ＝1.07秒
其中系数1.1为实际整定加速系数。
求取减速时间t减
t减＝                    ＝0.13秒
其中系数0.2为减速系数
显然本例讨论的是负载转矩为恒值常数。而对平方转矩负载，可见下例。
例二：平方转矩下的加减速时间计算
 由于平方转矩的性质，负载转矩随速度大幅度变化，仅用平均加、减速转矩做为加速时的做功转矩，是不合适。为此提出下面公式：
加速时间t加＝              （秒）                                   (3-4)
其中MAmin最小加速转矩(kg•m)                        
         Nmax最高转速（转／分）
    减速时间t减
         t减≥                 （秒）                                      (3-5)   
    其中NAmin最小减速转矩(kg•m)
    式中NAmin，NDmin可用图表示（图3-1）
  实际上除设计者外，多数都不计算，这里给出的只是工程整定前的预置参数。
3.1.3   惯性转矩GD2
  惯性转矩有时也称飞轮转矩，它是为使静止物体在一定时间内加速到某一速度时物体质量的度量，他与物体质量形状有关，工业应用的是以kg•m２为单位。一般在软起动参数整定时都要求设计者给出这一数值，本手册本章也给出通用负载的GD2参数值范围。这里还需指出的是,若电机通过齿轮机与负载相联，那么在GD2计算时，要考虑减速比的折算。
如设减速器的效率100％。                            
电机侧减速齿数G1，负载侧减速齿数G2
      则 N2＝     •N1
         M2＝     •M1
            (GD2)＝(     )2 • GD2
     其中：G齿轮齿数； 
      M2 ，M1负载侧，电机侧转矩；
      N2 ，N1负载侧，电机侧转速。
3.2   采用软起动时基本参数工程整定

3.2.1  斜坡电压起始值
 斜坡电压起始值Us如图3-2所示，在计算中引用的参数定义见图3-3。

    Us＝UN×                                                         （3-6）
      其中MLO --- t＝0时负载转矩
          MLO＋0.15MN --- t＝0时加速转矩
     MA  --- t＝0时全压起动时电机转矩
      与US起始电压对应的起始电流IS
                  IS＝ID×                                                      （3-7）
      其中IS — 施加起始电压后的起始电流
      ID — 全压起动时的起始电流
  式3-6是根据图3-3所示，使电机由某一速度加速到某一速度，转速变化量Δn时，所需加速转矩MBOS。再根据电动机端电压与转矩关系（式1-1）ΔMαΔU2，转换推导出。关于MBOS工程上设定为：
   MBOS＝MLO＋0.15MN                                                      （3-8）
  即是说要在负载转矩MLO基础上留有15%MN额定转矩的富裕。（见图3-4）
 
 
 end：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:27:00 
        按负载转矩与负载转速的关系M=f(n)特性确定控制方式。按M=f(n)的关系可分下列四类（见图2－1）。它们是转矩与转速平方成正比，记为Mαn2；转矩与转速成正比，记为
Mαn；转矩与转速成反比，记为Mα1/n;转矩为常数。下面分别介绍这四种典型特性下的软起动控制问题。










2.1.1  Mαn2
负载转矩M与转速的平方成正比，记为
          Mαn2
它在工业设备中，相对应的代表机械就是离心式水泵及离心风机。这里要指出的是：不是所有的泵或风机都满足Mαn2的关系。例如罗茨风机只满足Mαn的关系。下面列出泵的种类及用途，风机的品种及用途。


                                涡旋离心泵   
             离心式                 
                                轴向离心泵                            
          涡轮型       
                       
             斜流式      
                    
                              轴流式－轴向轴流泵
             往复式－活塞泵
  容积型            齿轮泵
            旋转式  叶往泵 
                             螺旋泵
泵 的 分 类
         送水泵          冷却水泵       洒水设备
         取水泵         扬水泵          喷水设备                
         污水泵          循环泵            
         污泥泵          泥浆泵       
         配水泵          热交换器
         冷水泵          冷却泵
                        排水泵          液体搬运设备          
                                  
                泵的主要用途

              离心式   多翼风扇
    涡轮型             经流风扇
                             轴流式   涡流风扇
                        
                          往复式 — 往复压缩机
            风机  容积型
                                    罗茨鼓风机
                          旋转式   可动翼压缩机
                                    螺旋压缩机
                   特殊型
风 机 种 类

          换气扇                        仪表风扇
          冷、暖房设备                  冷风扇
          冷却塔                        锅炉送、引风机
          屋顶风扇                      机械冷却风扇              
          干燥机                        空气搬运设备
          集尘机                        吹气分选机
          加热炉风机                    空气压缩传送机
                   
                            风 机 用 途              
     上述各类泵中，只有涡轮型属于Mαn2特性，往复泵等容积式泵则不属于Mαn2特性。而风机中往复式及旋转容积型—罗茨鼓风机不属于Mαn2特性。
      对于风机、泵类由静止状态起动瞬间要克服轴承摩擦转矩（大约为额定转矩的30-40%甚至50%），对那些在泵 、风机流体输送管道中的控制阀门或档板的开放与关闭同样造成静压，也影响起动转矩。
  对于它们的动态转矩，也即GD2 转动惯量，也是软起动工程应注意的指标，对泵－电机传动系统其GD2 为泵电机的20～80％，面对风机－电机传动系统其风机的GD2，则是电机的10∽200倍。这也是在起、停过程中重要技术数据。如GD2大，则给定加速时间就要长些。同时，由于惯性存在，在停止操作后，要有联锁，在完全停止前，不能再起动。
  各类泵的控制，需设相位保护及慢速停车控制（软停车），各类风机控制时，需有停机制动及过载保护。
  对于利用软起动装置起动这类设备，一般采用转矩斜坡（较大容量）。


     在图2-2、图2-3还给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.2  M αn
     当负载特性的负载转矩与转速成正比时，记为M αn
     这类负载的实例有：压延机械（轮压、轧光、辊筒压延），纺织和纸张的压光机械，平整机械，螺旋输送设备等。压延机类型机械在起动之初，开始加速，被压延的材料有一个相对方向的运动（即摩擦力），这时要一定惯性补偿，以保护材料的张力。同理在由恒速到停机的过程（软停止）中，也要在减速时给予惯性补偿（是减少转矩）, 保持張力。
     在图2-4中给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.3  Mα1/n
      负载转矩M与转速n成反比，记为             
                                 Mα1／n
   它在工业设备中，相应的代表机械是球磨机、车床、旋转机械、压缩和剥皮机械，也有人称之为恒功率负载。它们的特点是：起动初始近似高制动转矩，在此以后，要保持自转或使传动加速时，随转速增加，转矩不再增加（见图2－5中的负载特性）。这类机械中的水泥熟料破碎机，有50％空载率。运行2∽3分钟，停车2∽3分钟 放料。其他磨粉机，风磨、水磨、碾碎机械，有的也有类似特点。在控制上一定要施加带有加速转矩（脉冲转矩）的控制，（如图2－5中的虚线所示）。此后，斜坡斜率值要小；斜坡时间要长，才能克服负载，满足加速要求，图中给出正确及不正确（过大，过小）的不同控制实例，供在设计和现场调整中参考。


2.1.4   M＝常量
        负载转矩M与转速n无关，记为
M＝常量
    它在工业设备中，相应的代表机械是：起重机、电梯、皮带运输机、活塞泵、辊压机、包装机械、吹炼设备、自动梯、定量切削工具、不带风扇的磨机等。图2－6以皮带传送为例说明运输机械这类负载的软起动是如何控制。正确的是在起动初始稍许增加点克服不太大的静摩擦转矩，即进入加速阶段。一般来讲不需要加脉冲转矩，否则就出现图2－6（b）的情况，或者说（b）图是加入的脉冲转矩过大。
2.1  按不同的工业设备工艺要求确定控制方式
2.2.1  泵控制及软停车
    泵的控制，在起动方面已经在2.1节中叙述过。这里主要介绍软起动停车特性的控制。对于电气传动设备的停车如图2－7所示，有若干种方法，即DC（直流）制动，自由惯性停车，软停车。软停车是满足那些对停车过程要求平缓的机械设备的需求。

      如泵，是防止速停,造成流体流速突变，引起压力骤变，俗称“水锤效应”，再如瓶装饮料生产线，急停易造成破碎等。停车在控制上有两类:速度速降斜坡（见图2－8），转矩控制下的制动（直流制动）（见图2－9）。前者称为软停车。后者在有的软起动产品中也配置并由用户自行选择。



软停车的控制：
  软停车的控制不同于一般传动的控制，如图2－10所示
     一般的控制是将控制指定的时间t1 转换为0（如图2－10的“a”图），而软停车的指令是在t1时刻将电动机的端子电压uN下降到uI，然后从t1时刻开始使电动机的端子电压缓慢下降到ue（软停车结束的电压）。而图2－11是泵停车的实测变化曲线。图2－12为泵停车三种控制方式下停车示意图。


     在这三种停车过程中，软停车是软起动可以选择的控制项目。例如卷烟厂，但软停车的控制时间要依据生产线要求严格调整。而泵控制软停车也是软起动可以选择的控制项目，时间较长，对提高泵使用寿命,降低振动，特别是防止硬停车使管道阀门破裂、爆裂，减少维修量，都有很大好处。这也是发明软起动后，在泵机械传动方面最大的贡献。泵软停时间长短也需由现场整定。
2.2.2  风机控制及带载起动
   风机控制的一般问题已经在本章第一节叙述过。这里主要强调说明风机无论其出口风门是关闭，还是打开，其起动转矩的近似值约30∽50％，因此，皆属带载起动。也就是说在速度为零时，其转矩已有一确定值，这一值的产生是轴承的静摩擦阻力引起的静转矩。此外,风机控制的第二个特点是其飞轮转动惯量－GD2  比较大  ，大约是电动机的50∽200倍，故在考虑加速时间上要较长。另外还需指出风机的阻力曲线，即负载特性，是由风机特性、阻力特性所组成，阻力曲线又是流量的函数，将它记为
                      P=Q1∽2  
     其中P为出口压力；
         Q为流量。
    阻力特性与风机的压力－流量曲线的交汇点即是风机的工作点（如图2－13所示）。

2.2.3   挤胶机、磨木机和大静摩擦负载
   挤胶机、磨木机皆属于大静摩擦负载，它们的起动如图2－14所示。它在电机起动过程中需要一个低速（约为7∽15％）的啮合过程，然后起动直至运行，而在停车时，仍需要一软停车控制。
   对于像用链传动的生产机械等大摩擦转矩负载，可选择斜坡电压加突跳起动，它附加提供一个脉冲转矩(突跳),以克服大摩擦转矩负载,同时也避免了高起动转矩下起动过程。                                 
2.2.4    自动灌装生产线与长缓停要求
 这类负载要求延长停车时间，这样可减少停车过程中负载移位和逸出。这是缓停中的长缓停类。在有的软起动设备中有类似长缓停的整定,给出可选功能，供特殊用户选用。
2.2.5   空气压缩机和间隙负载
    由空气压缩机组成的空气压缩机站分布在许多工业领域。例如重型机车制造厂，铁路列车段,直至最近许多城市出现的以燃气为能源的汽车加汽站。它们的共同特点是间隙负载，几乎带载时间与空转不带载时间相同，负载曲线的占空比接近一半，并且是属于一种长期工作制，通常是两台以上互为备用。因此，这些负载若采用软起动后，投入在线运行，其节能效益比较显著，它们的负载图如下：
2.2.6   小容量电网下电动机软起动
       小容量电网下的软起动的代表工况就是自备电站供电情况下的电动机软起动，此外在变压器容量较小工况下如何确定电动机软起动的方案，也是有类似技术问题。
   下面举一自备发电站供电，使排烟风机（消防用）顺利实现软起动的计算实例。
   已知，发电机带计算负荷P＝470KW。带110KW水泵压降限于0.8，试计算起动容量并和星――角起动对比评价。
   解：
   若选星―三角起动，则起动容量Pf为 
   Pf= (Pi―Pm)+Pm•K•C•Xd(1/ΔE-1)                  
    = (470―110)+110Χ7Χ0.33Χ0.25(1/0.2-1)
    = 360+254
    = 614KW
其中  PI－应急电源总计算容量KW
      Pm－起动单台电机最大容量KW
      Xd－发电机暂态阻抗（取0.25）
      C －电动机起动方式系数（0.33）
     ΔE－发电机母线容许瞬时压降（一般取0.1∽0.2）
若选择软起动
    Pf＝（470－110）＋110×7 × 1.6/7 × 0.25（1／0.2－1）
      ＝ 535KW
本例实际运行参数是
    空载U起始＝40％UN，  t上升＝20秒，  I限流＝1.6倍实测起动电流543A，（电机电流340A）
    关闭风门起动
    U起始＝55％，t上升＝40秒，I限流＝1.6倍实测电流551 A（尖峰冲击1020 A），（电机电流340 A）.
       结论：利用软起动要求起动容量减少14％，起动时电流（以尖峰冲击为例）冲击3倍。远比全压起动和星―三角起动小。
2.2.7  印染机械
      印染机械以及类似的造纸、胶片、印刷机械、细纱机械，它们生产的产品都比较薄，还要防止破断，故利用软起动后使绵纱避免了过大拉力而断纱。这类设备使用软起动时的斜坡电压不大，斜坡时间较长。
 
 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 [b]这才是正解.软起动.楼上提供的资料很好.对从事电气传动的应用有很大的帮助.包括变频器的选用.传统的控制就是以上面为基础的.一切爲了生产的需要,是根本.不区分负载的性质一切都是空谈.[/b] 
 [/b][/color]

[color=#008000] u5g：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:25:00 
    3.1   交流电动机软起动参数计算基础
3.1.1   交流电动机软起动转矩平衡方程
      交流电动机软起动转矩平衡方程也称电动机惯性系统运动方程。
  当负载转矩为ML，电机转速额定值为N时，电动机惯性系统运动方程为
       MB＝      •       •                       
         ＝      •       (kg•m)                                   (3-1)
  式中MB  加速转矩＝MM — ML   (kg — m)；
      MM   电机转矩            (kg — m)；
      ML   负载转矩            (kg — m)；
  GD2电机飞轮转矩＋换算到电机轴上的负载飞轮转矩；
      N  转速（转／分）；
      T  时间（秒）；
      g  重力加速度m2/s。
3.1.2   加速、减速时间的确定
   由式3-1可知由于由零速加速至速度N所用的时间t
         t＝        ∫N                                               (3-2)

       根据式3-2，如能给出加速转矩MB，则能求出加速时间t加，而若给出减速转矩，则能求出减速时间t减。若计算式3-2积分时，以最简单的情况，当阻力矩ML＝常量，GD2为常量，则                                     
              t＝                                                         (3-3)
实际上考虑到转矩的变动，转矩M用其平均值给出。
    下面举例说明：
例一：一传送带的传动电机3.7KW,四极电机，归算到电机轴上的转动总惯量GD2＝0.212kg•m2，负载转矩最大MLmax＝1.5kg•m，最小负载转矩MLmin＝1.2kg•m；求电机加、减速时间。
解：求取速度变化差ΔN（其中0.03为转差率）
ΔN＝         (1－0.03)－0 ＝1450转／分
求取电机电磁转矩MM
 MM＝          ＝2.49kg•m.
求取加速时间
t加＝                       ＝1.07秒
其中系数1.1为实际整定加速系数。
求取减速时间t减
t减＝                    ＝0.13秒
其中系数0.2为减速系数
显然本例讨论的是负载转矩为恒值常数。而对平方转矩负载，可见下例。
例二：平方转矩下的加减速时间计算
 由于平方转矩的性质，负载转矩随速度大幅度变化，仅用平均加、减速转矩做为加速时的做功转矩，是不合适。为此提出下面公式：
加速时间t加＝              （秒）                                   (3-4)
其中MAmin最小加速转矩(kg•m)                        
         Nmax最高转速（转／分）
    减速时间t减
         t减≥                 （秒）                                      (3-5)   
    其中NAmin最小减速转矩(kg•m)
    式中NAmin，NDmin可用图表示（图3-1）
  实际上除设计者外，多数都不计算，这里给出的只是工程整定前的预置参数。
3.1.3   惯性转矩GD2
  惯性转矩有时也称飞轮转矩，它是为使静止物体在一定时间内加速到某一速度时物体质量的度量，他与物体质量形状有关，工业应用的是以kg•m２为单位。一般在软起动参数整定时都要求设计者给出这一数值，本手册本章也给出通用负载的GD2参数值范围。这里还需指出的是,若电机通过齿轮机与负载相联，那么在GD2计算时，要考虑减速比的折算。
如设减速器的效率100％。                            
电机侧减速齿数G1，负载侧减速齿数G2
      则 N2＝     •N1
         M2＝     •M1
            (GD2)＝(     )2 • GD2
     其中：G齿轮齿数； 
      M2 ，M1负载侧，电机侧转矩；
      N2 ，N1负载侧，电机侧转速。
3.2   采用软起动时基本参数工程整定

3.2.1  斜坡电压起始值
 斜坡电压起始值Us如图3-2所示，在计算中引用的参数定义见图3-3。

    Us＝UN×                                                         （3-6）
      其中MLO --- t＝0时负载转矩
          MLO＋0.15MN --- t＝0时加速转矩
     MA  --- t＝0时全压起动时电机转矩
      与US起始电压对应的起始电流IS
                  IS＝ID×                                                      （3-7）
      其中IS — 施加起始电压后的起始电流
      ID — 全压起动时的起始电流
  式3-6是根据图3-3所示，使电机由某一速度加速到某一速度，转速变化量Δn时，所需加速转矩MBOS。再根据电动机端电压与转矩关系（式1-1）ΔMαΔU2，转换推导出。关于MBOS工程上设定为：
   MBOS＝MLO＋0.15MN                                                      （3-8）
  即是说要在负载转矩MLO基础上留有15%MN额定转矩的富裕。（见图3-4）
 
 
 end：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:27:00 
        按负载转矩与负载转速的关系M=f(n)特性确定控制方式。按M=f(n)的关系可分下列四类（见图2－1）。它们是转矩与转速平方成正比，记为Mαn2；转矩与转速成正比，记为
Mαn；转矩与转速成反比，记为Mα1/n;转矩为常数。下面分别介绍这四种典型特性下的软起动控制问题。










2.1.1  Mαn2
负载转矩M与转速的平方成正比，记为
          Mαn2
它在工业设备中，相对应的代表机械就是离心式水泵及离心风机。这里要指出的是：不是所有的泵或风机都满足Mαn2的关系。例如罗茨风机只满足Mαn的关系。下面列出泵的种类及用途，风机的品种及用途。


                                涡旋离心泵   
             离心式                 
                                轴向离心泵                            
          涡轮型       
                       
             斜流式      
                    
                              轴流式－轴向轴流泵
             往复式－活塞泵
  容积型            齿轮泵
            旋转式  叶往泵 
                             螺旋泵
泵 的 分 类
         送水泵          冷却水泵       洒水设备
         取水泵         扬水泵          喷水设备                
         污水泵          循环泵            
         污泥泵          泥浆泵       
         配水泵          热交换器
         冷水泵          冷却泵
                        排水泵          液体搬运设备          
                                  
                泵的主要用途

              离心式   多翼风扇
    涡轮型             经流风扇
                             轴流式   涡流风扇
                        
                          往复式 — 往复压缩机
            风机  容积型
                                    罗茨鼓风机
                          旋转式   可动翼压缩机
                                    螺旋压缩机
                   特殊型
风 机 种 类

          换气扇                        仪表风扇
          冷、暖房设备                  冷风扇
          冷却塔                        锅炉送、引风机
          屋顶风扇                      机械冷却风扇              
          干燥机                        空气搬运设备
          集尘机                        吹气分选机
          加热炉风机                    空气压缩传送机
                   
                            风 机 用 途              
     上述各类泵中，只有涡轮型属于Mαn2特性，往复泵等容积式泵则不属于Mαn2特性。而风机中往复式及旋转容积型—罗茨鼓风机不属于Mαn2特性。
      对于风机、泵类由静止状态起动瞬间要克服轴承摩擦转矩（大约为额定转矩的30-40%甚至50%），对那些在泵 、风机流体输送管道中的控制阀门或档板的开放与关闭同样造成静压，也影响起动转矩。
  对于它们的动态转矩，也即GD2 转动惯量，也是软起动工程应注意的指标，对泵－电机传动系统其GD2 为泵电机的20～80％，面对风机－电机传动系统其风机的GD2，则是电机的10∽200倍。这也是在起、停过程中重要技术数据。如GD2大，则给定加速时间就要长些。同时，由于惯性存在，在停止操作后，要有联锁，在完全停止前，不能再起动。
  各类泵的控制，需设相位保护及慢速停车控制（软停车），各类风机控制时，需有停机制动及过载保护。
  对于利用软起动装置起动这类设备，一般采用转矩斜坡（较大容量）。


     在图2-2、图2-3还给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.2  M αn
     当负载特性的负载转矩与转速成正比时，记为M αn
     这类负载的实例有：压延机械（轮压、轧光、辊筒压延），纺织和纸张的压光机械，平整机械，螺旋输送设备等。压延机类型机械在起动之初，开始加速，被压延的材料有一个相对方向的运动（即摩擦力），这时要一定惯性补偿，以保护材料的张力。同理在由恒速到停机的过程（软停止）中，也要在减速时给予惯性补偿（是减少转矩）, 保持張力。
     在图2-4中给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.3  Mα1/n
      负载转矩M与转速n成反比，记为             
                                 Mα1／n
   它在工业设备中，相应的代表机械是球磨机、车床、旋转机械、压缩和剥皮机械，也有人称之为恒功率负载。它们的特点是：起动初始近似高制动转矩，在此以后，要保持自转或使传动加速时，随转速增加，转矩不再增加（见图2－5中的负载特性）。这类机械中的水泥熟料破碎机，有50％空载率。运行2∽3分钟，停车2∽3分钟 放料。其他磨粉机，风磨、水磨、碾碎机械，有的也有类似特点。在控制上一定要施加带有加速转矩（脉冲转矩）的控制，（如图2－5中的虚线所示）。此后，斜坡斜率值要小；斜坡时间要长，才能克服负载，满足加速要求，图中给出正确及不正确（过大，过小）的不同控制实例，供在设计和现场调整中参考。


2.1.4   M＝常量
        负载转矩M与转速n无关，记为
M＝常量
    它在工业设备中，相应的代表机械是：起重机、电梯、皮带运输机、活塞泵、辊压机、包装机械、吹炼设备、自动梯、定量切削工具、不带风扇的磨机等。图2－6以皮带传送为例说明运输机械这类负载的软起动是如何控制。正确的是在起动初始稍许增加点克服不太大的静摩擦转矩，即进入加速阶段。一般来讲不需要加脉冲转矩，否则就出现图2－6（b）的情况，或者说（b）图是加入的脉冲转矩过大。
2.1  按不同的工业设备工艺要求确定控制方式
2.2.1  泵控制及软停车
    泵的控制，在起动方面已经在2.1节中叙述过。这里主要介绍软起动停车特性的控制。对于电气传动设备的停车如图2－7所示，有若干种方法，即DC（直流）制动，自由惯性停车，软停车。软停车是满足那些对停车过程要求平缓的机械设备的需求。

      如泵，是防止速停,造成流体流速突变，引起压力骤变，俗称“水锤效应”，再如瓶装饮料生产线，急停易造成破碎等。停车在控制上有两类:速度速降斜坡（见图2－8），转矩控制下的制动（直流制动）（见图2－9）。前者称为软停车。后者在有的软起动产品中也配置并由用户自行选择。



软停车的控制：
  软停车的控制不同于一般传动的控制，如图2－10所示
     一般的控制是将控制指定的时间t1 转换为0（如图2－10的“a”图），而软停车的指令是在t1时刻将电动机的端子电压uN下降到uI，然后从t1时刻开始使电动机的端子电压缓慢下降到ue（软停车结束的电压）。而图2－11是泵停车的实测变化曲线。图2－12为泵停车三种控制方式下停车示意图。


     在这三种停车过程中，软停车是软起动可以选择的控制项目。例如卷烟厂，但软停车的控制时间要依据生产线要求严格调整。而泵控制软停车也是软起动可以选择的控制项目，时间较长，对提高泵使用寿命,降低振动，特别是防止硬停车使管道阀门破裂、爆裂，减少维修量，都有很大好处。这也是发明软起动后，在泵机械传动方面最大的贡献。泵软停时间长短也需由现场整定。
2.2.2  风机控制及带载起动
   风机控制的一般问题已经在本章第一节叙述过。这里主要强调说明风机无论其出口风门是关闭，还是打开，其起动转矩的近似值约30∽50％，因此，皆属带载起动。也就是说在速度为零时，其转矩已有一确定值，这一值的产生是轴承的静摩擦阻力引起的静转矩。此外,风机控制的第二个特点是其飞轮转动惯量－GD2  比较大  ，大约是电动机的50∽200倍，故在考虑加速时间上要较长。另外还需指出风机的阻力曲线，即负载特性，是由风机特性、阻力特性所组成，阻力曲线又是流量的函数，将它记为
                      P=Q1∽2  
     其中P为出口压力；
         Q为流量。
    阻力特性与风机的压力－流量曲线的交汇点即是风机的工作点（如图2－13所示）。

2.2.3   挤胶机、磨木机和大静摩擦负载
   挤胶机、磨木机皆属于大静摩擦负载，它们的起动如图2－14所示。它在电机起动过程中需要一个低速（约为7∽15％）的啮合过程，然后起动直至运行，而在停车时，仍需要一软停车控制。
   对于像用链传动的生产机械等大摩擦转矩负载，可选择斜坡电压加突跳起动，它附加提供一个脉冲转矩(突跳),以克服大摩擦转矩负载,同时也避免了高起动转矩下起动过程。                                 
2.2.4    自动灌装生产线与长缓停要求
 这类负载要求延长停车时间，这样可减少停车过程中负载移位和逸出。这是缓停中的长缓停类。在有的软起动设备中有类似长缓停的整定,给出可选功能，供特殊用户选用。
2.2.5   空气压缩机和间隙负载
    由空气压缩机组成的空气压缩机站分布在许多工业领域。例如重型机车制造厂，铁路列车段,直至最近许多城市出现的以燃气为能源的汽车加汽站。它们的共同特点是间隙负载，几乎带载时间与空转不带载时间相同，负载曲线的占空比接近一半，并且是属于一种长期工作制，通常是两台以上互为备用。因此，这些负载若采用软起动后，投入在线运行，其节能效益比较显著，它们的负载图如下：
2.2.6   小容量电网下电动机软起动
       小容量电网下的软起动的代表工况就是自备电站供电情况下的电动机软起动，此外在变压器容量较小工况下如何确定电动机软起动的方案，也是有类似技术问题。
   下面举一自备发电站供电，使排烟风机（消防用）顺利实现软起动的计算实例。
   已知，发电机带计算负荷P＝470KW。带110KW水泵压降限于0.8，试计算起动容量并和星――角起动对比评价。
   解：
   若选星―三角起动，则起动容量Pf为 
   Pf= (Pi―Pm)+Pm•K•C•Xd(1/ΔE-1)                  
    = (470―110)+110Χ7Χ0.33Χ0.25(1/0.2-1)
    = 360+254
    = 614KW
其中  PI－应急电源总计算容量KW
      Pm－起动单台电机最大容量KW
      Xd－发电机暂态阻抗（取0.25）
      C －电动机起动方式系数（0.33）
     ΔE－发电机母线容许瞬时压降（一般取0.1∽0.2）
若选择软起动
    Pf＝（470－110）＋110×7 × 1.6/7 × 0.25（1／0.2－1）
      ＝ 535KW
本例实际运行参数是
    空载U起始＝40％UN，  t上升＝20秒，  I限流＝1.6倍实测起动电流543A，（电机电流340A）
    关闭风门起动
    U起始＝55％，t上升＝40秒，I限流＝1.6倍实测电流551 A（尖峰冲击1020 A），（电机电流340 A）.
       结论：利用软起动要求起动容量减少14％，起动时电流（以尖峰冲击为例）冲击3倍。远比全压起动和星―三角起动小。
2.2.7  印染机械
      印染机械以及类似的造纸、胶片、印刷机械、细纱机械，它们生产的产品都比较薄，还要防止破断，故利用软起动后使绵纱避免了过大拉力而断纱。这类设备使用软起动时的斜坡电压不大，斜坡时间较长。
 
 
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 [b][color=#800000]这才是正解.软起动.楼上提供的资料很好.对从事电气传动的应用有很大的帮助.包括变频器的选用.传统的控制就是以上面为基础的.一切爲了生产的需要,是根本.不区分负载的性质一切都是空谈. [/color][/color]

三相交流可控硅调压谐波的相序和电磁转矩分析：
谐波次数能够被三整除的奇次谐波，如3次，9次，15次......其A,B,C相谐波的初相角都为零，相位差等于零，它们对电机无影响。
谐波次数除以3的余数为2的奇次谐波，如5次，11次，17次......其A相奇次谐波的初相角为零，B相奇次谐波的初相角为＋2Л/3，C相奇次谐波的初相角为－2Л/3，它们的相序与三相一次谐波的相序相反，那么它们在电机上形成的旋转磁场的方向与三相一次谐波在电机上形成的旋转磁场方向是相反的。它们对于电机转子的感应电磁转方向与三相一次谐波对于电机转子的感应电磁转矩方向也是相反的。
谐波次数除以3的余数为1的奇次谐波，如7次，13次，19次......其A相奇次谐波的初相角为零，B相奇次谐波的初相角为-2Л/3，C相奇次谐波的初相角为+2Л/3，它们的相序与三相一次谐波的相序相同，那么它们在电机上形成的旋转磁场的方向与三相一次谐波在电机上形成的旋转磁场方向是相同的。它们对于电机转子的感应电磁转方向与三相一次谐波对于电机转子的感应电磁转矩方向也是相同的。
这样三相可控硅交流调压驱动的三相电机的轴输出转矩等于三相一次谐波对电机转子感应的电磁转矩减去谐波次数除以3的余数为2的所有三相奇次谐波对电机感应的电磁转矩之和，然后加上谐波次数除以3的余数为1的所有三相奇次谐波对电机感应的电磁转矩之和。

电机对于各次谐波的转差率分析，利用公式S＝1-n/n1,可计算出各次谐波的转差率分别为：一次谐波   S1＝1-n/n11
                    五次谐波   S5＝1-n/n15
                    七次谐波   S7＝1-n/n17
                    十一次谐波 S11＝1-n/n111
                    十三次谐波 S13＝1-n/n113
                    十七次谐波 S17＝1-n/n117
                    十九次谐波 S19＝1-n/n119
由于  n19=19*n11       
      n17=17*n11
      n13=13*n11
      n11=11*n11
      n7=7*n11
      n5=5*n11
所有n19大于n17大于n13大于n11大于n7大于n5大于n1
利用叠加原理，各次谐波的机械特性曲线和各次谐波的转差率可分别求出各次谐波对电机转子的感应电流I2n'，电磁转矩Mn，对转子的作用功率等等。
电压对于转子的总的感应电流 
I2'=(I21'*I21'+I25'*I25'+I27'*I27'+I29'*I29'+I211'*I211'
    +I213'*I23'+I27'*I27'+I219'*I219')的开方
电机轴输出的电磁转矩
M＝M1-M5+M7-M11+M13-M17+M19
如果电机转速稳定时
M＝M1-M5+M7-M11+M13-M17+M19＝ML  其中ML为电机所带负载转矩
电机输出功率
P＝P-P5+P7-P11+P13-P17+P19
三相一次谐波和谐波次数除以3的余数为1的奇次谐波，如7次，13次，19次......对电机来说工作于电动状态。
谐波次数除以3的余数为2的奇次谐波，如5次，11次，17次......对于电机来说工作于反接制动状态。

因打字有误，下列公式
电压对于转子的总的感应电流 
I2'=(I21'*I21'+I25'*I25'+I27'*I27'+I29'*I29'+I211'*I211'
    +I213'*I23'+I27'*I27'+I219'*I219')的开方
应更正为
电压对于转子的总的感应电流 
I2'=(I21'*I21'+I25'*I25'+I27'*I27'+I29'*I29'+I211'*I211'
    +I213'*I213'+I217'*I217'+I219'*I219')的开方

电机对于各次谐波的转差率分析，利用公式S＝1-n/n1,可计算出各次谐波的转差率分别为：一次谐波   S1＝1-n/n11
                    五次谐波   S5＝1-n/n15
                    七次谐波   S7＝1-n/n17
                    十一次谐波 S11＝1-n/n111
                    十三次谐波 S13＝1-n/n113
                    十七次谐波 S17＝1-n/n117
                    十九次谐波 S19＝1-n/n119
由于  n19=19*n11       
      n17=17*n11
      n13=13*n11
      n11=11*n11
      n7=7*n11
      n5=5*n11
所有n19大于n17大于n13大于n11大于n7大于n5大于n1
应更正为：
电机对于各次谐波的转差率分析，利用公式S＝1-n/n1,可计算出各次谐波的转差率分别为：[color=#FF0000]一次谐波   S1＝1-n/n11
                    五次谐波   S5＝1-n/(-n15)=1＋n/n15
                    七次谐波   S7＝1-n/n17
                    十一次谐波 S11＝n/(-n111)=1＋n/n111
                    十三次谐波 S13＝1-n/n113
                    十七次谐波 S17＝1n/(-n117)=＋n/n117
                    十九次谐波 S19＝1-n/n119
由于  n119=19*n11       
      n117=-17*n11
      n113=13*n11
      n111=-11*n11
      n17=7*n11
      n15=-5*n11
所有|n119|大于|n117|大于|n113|大于|n111|大于|n17|大于|n15|大于|n11|[/color]

[color=#FF0000]2、合成旋转磁场与合成电磁力矩均为幅值大小脉动变化的椭圆磁场和冲动式电磁力矩；[/color]
先就这一点和楼主进行探讨，楼主的意思是合成磁场为幅值大小脉动变化的椭圆磁场，这个我表示赞同。合成磁场也应该是一个旋转向量，这里仅描绘旋转向量磁场的幅值特性，好像缺少向量的角度随时间的变化特性，也就是说向量的旋转速度是不是恒定的，如果是，那么可得出转矩为冲动式电磁转矩的结论；如果不是的话，就不一定是冲动式的电磁转矩。怎么能证明合成磁场的旋转速度是恒定的呢？磁场向量角度随时间的变化规律是什么，楼主能够给描述一下吗？

楼主表达不清.
 

[color=#FF0000]2、三相对称正弦交流电通入三相对称分布正弦绕组产生一个圆旋转磁场，即幅值大小恒定，角速度（转速）恒定[/color]
[color=000000]上面这一点，我表示赞同。[/color]
可“[color=#008000]在矢量合成时不会影响向量角度随时间的变化规律，可认为向量的旋转角速度不变[/color]；”这句话我不同意。
例如三相对称一次谐波合成一个旋转磁场A（幅值大小恒定，角速度恒定），三相对称二次谐波合成一个旋转磁场B（其幅值大小恒定，但A和B的幅值总是保持一定比例，角速度也恒定，但B的角速度是A的角速度的儿倍）。因为角速度为恒定倍数关系，A和B的合成磁场，其幅值随时间以正弦波的规律变化，但是真的[color=#FF0000][b]矢量合成时不会影响向量角度随时间的变化规律，可认为向量的旋转角速度不变[/b][/color]；磁场B的旋转角速度是旋转磁场A的角速度的二倍啊！两个矢量的夹角随时间不断变化，而两矢量的合成利用平行四边形的方法相加，其合成磁场与旋转磁场A或者B的夹角也是随时间变化的，而旋转磁场A或者B的角速度是恒定的，那么可见合成磁场的角速度是随时间变化的，不是恒定的。
因根据上面的阐述，我不赞同楼主的“矢量合成时不会影响向量角度随时间的变化规律，可认为向量的旋转角速度不变；”的说法。

楼主好象在哗众取宠

"三相对称交流,旋转矢量合成时不会影响向量角度随时间的变化规律，可认为向量的旋转角速度保持一次不变；"这句话没错，主语是三相对称交流。可是“3、SCR输出的是三相对称交流脉冲，其幅值是占空比可调的正弦曲线，在矢量合成时不会影响向量角度随时间的变化规律，可认为向量的旋转角速度不变；”这句话的主语是[b]SCR输出的是三相对称交流脉冲[/b]，还能引用的一句话证明第二句话的正确性吗？主语不一样了呀！这不是理由。

To 楼主
我也不知道楼主是作什么的，只是感觉颇有一种一棒子想把人打死的感觉，不知楼主是作什么职业的？工控技术？管理层？教育界的？行业推销的？
管理层的就不要在这里了
教育界的，唉，这年头，教育界的人的文化，素质。。。。。
行业推销的，不太像
工控技术的，如果真是搞技术的，最起码的一点：

[color=#808000][b]用数据说话[/b][/color]

你所用的软启动器的性能数据，关键是采样波形。。。。。。。。。。。。。没这些，光说用什么万用表等等一类技校生用的初级武器，无法说服人的
以上只是觉得楼主所说所作非搞工控技术的人的性格而已，不存在个人攻击，见谅

To 楼主
我觉得作为一个好的工程技术人员，设计成功的关键，选型是质量的保证，其实在工控行业，尤其这样，变频器市场何尝不是这样，欧美变频器内置EMC，小日本变频器要选配（老板说，注意成本啊，得，不选配，照用，唉，贻害四方），国内一切都是以价格为最高原则。
在技术成熟的变频器市场尚且如此，我想软启动市场也一样，关键是你能不能对你设计的产品或你使用产品元器件的选型其决策作用（或者最少是参考作用），如果没有，你单从一个使用者的角度考虑，我认为，你还是闭嘴吧！！！！！！！！
（注：挺反感你的作风）

SCR软启动器虽说不是什么高科技，但是你要反对它，就必须用数据来说服人
你有没有使用欧美品牌的软启动器，有没有做过数据比较？
你如果反对一个行业的技术基础，就必须拿质量最可靠的产品开刀，不要拿一个国内的品牌来说明你的高见。