《电动机软起动器的应用》 　　 本文作者余文远先生，山宇电子设计研究所 　　 　　关键词： 鼠笼型异步电动机　“Y－Δ”起动器， 自耦降压起动器 ，磁控式软 起动器，电子智能式软起动器 　　 　　一 概述 　　 　随着国内经济的发展，科学技术的日新月异，智能控制系统得到了越来越广泛 的应用，也提出了更高的要求。作为重要驱动执行机构的电动机来说，它的控制 方式受到广大技术人员的高度重视。既要为智能控制打下良好基础，又要降低电 动机起动时对电网的冲击。所以，不得不在电动机的起动设备上做工作。 　　 　　鼠笼型三相异步电动机软起动器的诞生为技术人员解决了这个问题。它既能 改变电动机的起动特性保护拖动系统，更能保证电动机可靠起动，又能降低起动 冲击，而且配有计算机通信接口可实现智能控制。 　　 　　二 电动机各种起动方式的特点和比较 　　 　　被选用最广泛的拖动设备，自然是鼠笼型三相异步电动机，用其进行全压起 动是最简单、最经济、最可靠的起动方式。但是，当鼠笼电动机起动时，如拖动 机械不能承受全压起动的冲击转矩，或其端电压降不能满足规范要求，或者电网 波动影响其他负荷的正常运行时，就应采取措施采用降压起动方式。对于降压起 动一般有以下几种常用方式：“Y－Δ”起动器、自耦降压起动器、磁控式软起动 器、电子式软起动器。 　　 　　“Y－Δ”起动器需6根出线，而且故障率太高，维修费也高，切换时会出现 较高的电流转矩峰值，所以仅适用于空载或低阻性转矩起动。 　　 　　自耦降压起动器的价格每千瓦为80元左右，起动时会出现大压降和高电流峰 值，存在二次大的冲击电流，约为电动机额定电流(Ie)的7倍。其体积大且故障率 较高，是笨重复杂的设备，维护工作量大，一般不能频繁起动。 　　 　　磁控式软起动器每千瓦为120元左右，它是利用控磁限幅调压原理，对电动 机进行软起动。在起动过程中电压无级平滑地从初始值(约200V，不可调)上升到 全压，使电动机在起动中有一个电压匀速增加的过程。起动时间约30s内可调。 其结构简单，性能可靠，过载能力强，无二次冲击电流。但它在起动时仍存在一 次冲击电流，约为Ie的6倍。起动电流约为Ie的1.8~2.5倍，不可调，适用负载能力 一般。一般不能频繁起动。整机较重，体积较大。 　　 　　山宇牌SJR1型电子智能式软起动器每千瓦为110~150元。它可以限制起动期 间的压降，没有冲击转矩和电流，力矩匀速平滑上升，保护传动机械、设备和人 员，节省能源。起动电流可视负载轻重调整。这种软起动器体积小，一台开关柜 能放多台这种起动器，节省工程造价，且故障率与维修费较低。所以，这种起动 器应是实际应用中首选的产品。 目前电子式软起动器的生产厂家很多，有进口也有国产的，但山宇牌SJR1电子式 软起动器是微机控制的机电一体化产品，具有高新技术组成的控制系统。一般都是 采用大功率晶闸管作为主回路的开关元件，通过单片机控制它的导通角进行智能化 控制，它既能保证电动机在负载要求的起动特性下平滑起动，又能降低对电网的冲 击。除各起动方式外，还有一些可选功能，如软停车、泵控制、预置慢速、智能制 动、准确停车、低速制动等，同时，还能实现直接计算机通信控制，为自动化智能 控制打下良好的基础。因此，称它为智能电动机控制器更为贴切。 　　山宇牌SJR1电子式软起动器主要有以下5种起动方式： 　　(1)斜坡电压起动(软起动)，顾名思义是电压由小到大呈斜坡线性上升，它是将传 统的降压起动从有级变成了无级。起动时，电压迅速上升到初始转矩相对应的电压， 然后依设定的起动时间逐渐上升，直至达到电网额定电压。主要用于重载起动，转 矩特性呈抛物线型上升对拖动系统不利，且起动时间长有损于电动机。 　　 　　(2)限流起动，顾名思义是限制电动机的高起动电流，起动电流及起动时间均可 在一定范围内预先调定。当必须限制最大起动电流时，可使用此方式。它主要用于 轻载起动的负载。 　　 　　(3)可选择的加突跳起动，该功能为电动机起动瞬间提供一个大提升转矩以克服 负载的静摩擦。但是，突跳会给电网发送尖脉冲，干扰其他负荷，应用时要特别注意。 　　 　　(4)全压起动，这种软起动方式的作用就像一个固态接触器，充当无触点开关来 用。这种方式会引起电流冲击。 　　 　　(5)双斜坡起动，这种方式在负载变化的情况下是很有用的。双斜坡起动允许用 户从两个相互独立的软起动斜坡作出选择，分别设定起动时间和起动转矩。 　　三 软起动器的应用 　　 　　通过以上叙述可知，在工程设计和工程改造中，要想改善工艺提高自动化水平， 降低成本提高企业效益，对电动机的起动就必须首先采用最先进的起动设备——电 子式软起动器。在选用软起动器时应主要考虑以下问题： 　　(1)选型。应根据负载性质的不同来选择不同类型的起动器。如果负载是离心泵( 消防泵、喷淋泵、水泵等)，则需利用泵控制功能，减少起动和停止时液流冲击所产 生的系统水锤现象的发生，所以必须用选带泵控制功能的软起动器，如另带欠载保 护或/和防相位颠倒保护的则更好。负载是风机，可利用软起动功能，减少皮带磨损 和机械冲击，并可利用停机时制动转矩功能。负载是搅拌机，可利用双斜坡起动和 预置低速运行，避免机械损坏。负载是输送设备，则利用软起动和预置低速功能， 实现平滑开停，软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击，避免产品 移位和液体溢出。若有计算机联网要求，可选带通信接口的软起动器，可对软起动 器进行远程控制和监视。选择软起动器还要注意负载是标准负载还是重载负载。 　　 　　(2)选规格。根据电动机的标称功率、电流及负载性质选择起动器。一般软起动 器容量稍大于电动机工作电流即可，同时适当考虑散热因素。 　　 　　其他方面，还要考虑是否保护功能完备，如过电流保护、过压保护、单项接地 保护、上下口断相保护、三相不平衡保护、相位颠倒保护等。不带过载保护的，必 须另加热继电器保护。冷却方式分机械风冷与自然风冷两种。机械风冷带有冷却风 机，有的是通电常转的，有的靠温度控制器来控制其运转。机柜内安装软起动器时 要十分注意散热空间。 　　 　　电子式软起动器一般不带短路保护，需外加快速熔断器并与晶闸管容量匹配，它能使晶 闸管在连接负载发生短路时受到保护，低压断路器一般不能保护电子式软起动器。进线 电抗器可限制主电源的谐波干扰，当几台起动器接于同一电源时尤其建议使用进线电抗 器。软起动器至电动机的接线要特别注意，大部分是3根出线，但部分产品也有6根出线 的。软起动器可安装在有功率因素补偿器的系统中，但电容器必须位于软起动器的电源 进线一侧，以避免电容器放电损坏软起动器的晶闸管，另须在电源和电容之间接入电感 线圈。软起动器大多带正常运行和故障信号辅助触点，供工程设计选用。 　　 　　电子式软起动器允许长期在额定负载工况下运行，也可以用旁路接触器，在起动完 毕后把它短接。切除后要注意电动机运行回路是否还有过载热保护功能。 　　 　　在实际应用过程中，若工艺条件许可，一台软起动器可用于多台电动机的起动，大 大节省投资费用。软起动器按其中最大电动机容量进行选择。 上海山宇电子设备有限公司生产的山宇牌SJR1型电子智能式的电机软起动器是你 最理想的选择 　　 　 　　 五 结束语 　　 　　电动机的降压起动方式经过“Y－Δ”起动器、自耦降压起动器、磁控式软起动器等， 目前已发展到电子式软起动器。所以在工程应用中，当电动机在直接起动不能满足要求 时，首先考虑的应是电子式软起动器。这是科技发展的必然结果，也为今后的智能控制 集成化打下了良好的基础。 上海山宇电子设备有限公司 地址：上海市高阳路696号 联系电话：021-65799115 65799116 传真：02165793997