论软启的是和非 点击：1754 | 回复：22
发表于：2006-09-24 17:43:00
楼主
刘老师发表了一堆贴，雄辩了一通他的软启无用和骗局论，在《以下是对《晶闸管移相式软启动原理质疑》的回复》一贴中，因受不了垃圾贴一个接一个，又没有任何争论的共同点，所以我在这里新开一贴，回避开与他的无谓争论。
我本人不是做软启的，对软启也谈不上很深的感受，据我了解，国外使用软启的情况也不到15%，而国内因为设计院包括工程师对软启的一些不了解软启已变成了一个标配，我并不是想大家多用软启，而是让大家合理的使用软启，从一些原理方面给大家一个新的看法，也防止年轻工程师不明细节被误导了。
为了防止这个贴被再冲到28页，谢绝任何灌水，灌水贴我一定申请删除。
这里谈的软启动仅限于SCR对于异步电动机的应用。
在下面有两个仿真的图，当然仿真图与实际的电机有一定的区别，但这代表了电机在启动瞬间。
下面是我观点的基本条件：
1、软启不是万能的，是否能降低导通电流是否能节能与应用的条件有关。
2、软启对电网的谐波是很有害的，它有可能会导致电流的畸形．
３、异步电机最合适的电压波形当然是正弦波，但并不像刘老师说的非正弦波不转。异步电机就像儿童玩的陀螺一样，在启动过程中只要有足够的向一个方向的旋转磁场的加力就可以启动并运动．我在某贴中说过其实就算是一个三相的脉冲都可以将电机转起来，只是转得好坏的问题．
４、使用软启影响最大的是谐波而不是功率因数，功率因数与后面的等效电感和电阻、电容有关，而使用ＳＣＲ并不会在启动时显意的改变后面的条件，这与运行时的情况是不一样的。并不存在不使用软启的正弦波启动功率因数为0.２～０.１，而用使用软启的启动功率因数会降至0.01的情况，这是没有任何科学根据的，大家可以看看我的仿真结果，两者之间的差别并不像刘老师说的有１０倍的差，因为电机启动时不是纯电感。
５、软开关的理论根据：所谓软开关,这个词是从大型开关电源用起的,其中有零流和零压两种(ZCS\ZVS).顾名思义零流就是在电流等于0时把开关断开,零压就是在电压等于零时把开关导通,大家一定要仔细看上面一段话,一个是用在断开一个是用在导通.
软启动主要应用于导通启动过程,所以如果能实现在过零点接入那当然也是很好的，也就是说如果使用软启动如果导通角设在０那一定比不用软启用继电器或空开强很多，因为电压为０时导通是最适合大电感导通的，请看下面的仿真图，使用继电器时的冲击电压高达250KV，因为使用继电器你是无法选择从那个导通角接入，如果接入角为90度那么冲击自然会相当高，而软启如果从0度接入，其过冲电压就会相对较低，类拟于ＺＶＳ。
而停机时，如果关断设在电流过零时也是最理想的，现在有很多软启都有软停机的功能，这一定也有理论依据的。相反用继电器或空开是不可能控制在过零点关断的，所以关断时电流流的打火会很严重。
同时ＳＣＲ在关断时尽管为高阻，但实际上是有一定的漏电流的，这也起到了过冲电压或电流的泄放作用。不会像硬开关一样造成打火或者过冲。继电器在关断时产生的250KＶ的感应电动势并没有足够的能量，其实在开关或者继电器两端接一个ＲＣ也可以减少这个250KV的电压。
６、软启的电流限制和节能就像灯光节能一样，是因为有余量，有浪费才有限和省的可能。当然用了软启后对于电机的机械冲击会比较高，早期的用ＳＣＲ调导通角并不是今天才用的新东东，几十年了，它的效果当然比不上变频器。
一台电机，设计人员设计的工作电压是380，一般习惯上手册是说不能低于或超过工作电压的5%，但实际上在中国的电网下，低于或超过20%的电网电压是很常见的，那么设计人员就要有余量，保证在额定功率的情况下，在低于或超过30%的电压的情况下能正常启动或者工作。当然有很多省钱的公司的余量很少。同样电机的功率在现场工程师使用时也是有余量的，一般效率最高是用在75%的负载左右，但经常都只用到了50%不到，这也为软启的限流和节能带来了空间。
也就是说软启的工作只要相当于工作电压的70%的市电就可以启动电机，因为我总能找到一个比较折中的点，比直接启动要强。
所有的这一切都是基于电机的启动是有余量的。
VSRC*ISRC<VK*IK，同时VSRC*ISRC*COS(SRC&)>V启动*I启动*COS(SRC&)，就可以达到启动、限流和节能的作用，当然你不能非说用了ＳＣＲ后无法工作，因为电机是多样化的，很多电机都可以如此使用，如不明白的请参见我的仿真波形，并自行算功率因数。
７、对于电压过冲而言，比方说我的电机相间和相与定子间的绝缘等级为３０００Ｖ，那么ＳＣＲ的过冲电压相当小，基本在３８０Ｖ的150%以下，而继电器产生的过冲电压为２５ＫＶ以上，这两者不在同一档次上．
同时现在很多电机过上都有ＰＬＣ／仪表等控制单元，这些控制单元大多数无法承受很强的电磁干扰，电磁兼容里面的快速脉冲群就是针对这种情况而定的，一般民品在1000Ｖ／１分钟以下，工业表大多在1500～３０００Ｖ／１分钟左右，而这个强度和时间是成反比的．比方说我前一阵子设计的一个包装专用控制器，3000V时可以承受３分钟，但到了4000Ｖ基本上无法正常工作．
当然一般控制单元不会直接放在电机或者开关上面，但你的布线和共用市电都会把这些干扰传进来，基本上电路板上面每1分米的圆在一个电流为８Ａ的一个强电感的冲击环境内的感应电动势就相当于一个3000Ｖ的快速脉冲群的干扰．
８、最后我强调我并不是叫大家多用软启，是要让大家根据自己的环境和需求去选用软启。
我个人是反对软启也比较反对变频器的无限制使用，这些东东对我们的电网质量的影响才是关键。
我本人不是做软启的，对软启也谈不上很深的感受，据我了解，国外使用软启的情况也不到15%，而国内因为设计院包括工程师对软启的一些不了解软启已变成了一个标配，我并不是想大家多用软启，而是让大家合理的使用软启，从一些原理方面给大家一个新的看法，也防止年轻工程师不明细节被误导了。
为了防止这个贴被再冲到28页，谢绝任何灌水，灌水贴我一定申请删除。
这里谈的软启动仅限于SCR对于异步电动机的应用。
在下面有两个仿真的图，当然仿真图与实际的电机有一定的区别，但这代表了电机在启动瞬间。
下面是我观点的基本条件：
1、软启不是万能的，是否能降低导通电流是否能节能与应用的条件有关。
2、软启对电网的谐波是很有害的，它有可能会导致电流的畸形．
３、异步电机最合适的电压波形当然是正弦波，但并不像刘老师说的非正弦波不转。异步电机就像儿童玩的陀螺一样，在启动过程中只要有足够的向一个方向的旋转磁场的加力就可以启动并运动．我在某贴中说过其实就算是一个三相的脉冲都可以将电机转起来，只是转得好坏的问题．
４、使用软启影响最大的是谐波而不是功率因数，功率因数与后面的等效电感和电阻、电容有关，而使用ＳＣＲ并不会在启动时显意的改变后面的条件，这与运行时的情况是不一样的。并不存在不使用软启的正弦波启动功率因数为0.２～０.１，而用使用软启的启动功率因数会降至0.01的情况，这是没有任何科学根据的，大家可以看看我的仿真结果，两者之间的差别并不像刘老师说的有１０倍的差，因为电机启动时不是纯电感。
５、软开关的理论根据：所谓软开关,这个词是从大型开关电源用起的,其中有零流和零压两种(ZCS\ZVS).顾名思义零流就是在电流等于0时把开关断开,零压就是在电压等于零时把开关导通,大家一定要仔细看上面一段话,一个是用在断开一个是用在导通.
软启动主要应用于导通启动过程,所以如果能实现在过零点接入那当然也是很好的，也就是说如果使用软启动如果导通角设在０那一定比不用软启用继电器或空开强很多，因为电压为０时导通是最适合大电感导通的，请看下面的仿真图，使用继电器时的冲击电压高达250KV，因为使用继电器你是无法选择从那个导通角接入，如果接入角为90度那么冲击自然会相当高，而软启如果从0度接入，其过冲电压就会相对较低，类拟于ＺＶＳ。
而停机时，如果关断设在电流过零时也是最理想的，现在有很多软启都有软停机的功能，这一定也有理论依据的。相反用继电器或空开是不可能控制在过零点关断的，所以关断时电流流的打火会很严重。
同时ＳＣＲ在关断时尽管为高阻，但实际上是有一定的漏电流的，这也起到了过冲电压或电流的泄放作用。不会像硬开关一样造成打火或者过冲。继电器在关断时产生的250KＶ的感应电动势并没有足够的能量，其实在开关或者继电器两端接一个ＲＣ也可以减少这个250KV的电压。
６、软启的电流限制和节能就像灯光节能一样，是因为有余量，有浪费才有限和省的可能。当然用了软启后对于电机的机械冲击会比较高，早期的用ＳＣＲ调导通角并不是今天才用的新东东，几十年了，它的效果当然比不上变频器。
一台电机，设计人员设计的工作电压是380，一般习惯上手册是说不能低于或超过工作电压的5%，但实际上在中国的电网下，低于或超过20%的电网电压是很常见的，那么设计人员就要有余量，保证在额定功率的情况下，在低于或超过30%的电压的情况下能正常启动或者工作。当然有很多省钱的公司的余量很少。同样电机的功率在现场工程师使用时也是有余量的，一般效率最高是用在75%的负载左右，但经常都只用到了50%不到，这也为软启的限流和节能带来了空间。
也就是说软启的工作只要相当于工作电压的70%的市电就可以启动电机，因为我总能找到一个比较折中的点，比直接启动要强。
所有的这一切都是基于电机的启动是有余量的。
VSRC*ISRC<VK*IK，同时VSRC*ISRC*COS(SRC&)>V启动*I启动*COS(SRC&)，就可以达到启动、限流和节能的作用，当然你不能非说用了ＳＣＲ后无法工作，因为电机是多样化的，很多电机都可以如此使用，如不明白的请参见我的仿真波形，并自行算功率因数。
７、对于电压过冲而言，比方说我的电机相间和相与定子间的绝缘等级为３０００Ｖ，那么ＳＣＲ的过冲电压相当小，基本在３８０Ｖ的150%以下，而继电器产生的过冲电压为２５ＫＶ以上，这两者不在同一档次上．
同时现在很多电机过上都有ＰＬＣ／仪表等控制单元，这些控制单元大多数无法承受很强的电磁干扰，电磁兼容里面的快速脉冲群就是针对这种情况而定的，一般民品在1000Ｖ／１分钟以下，工业表大多在1500～３０００Ｖ／１分钟左右，而这个强度和时间是成反比的．比方说我前一阵子设计的一个包装专用控制器，3000V时可以承受３分钟，但到了4000Ｖ基本上无法正常工作．
当然一般控制单元不会直接放在电机或者开关上面，但你的布线和共用市电都会把这些干扰传进来，基本上电路板上面每1分米的圆在一个电流为８Ａ的一个强电感的冲击环境内的感应电动势就相当于一个3000Ｖ的快速脉冲群的干扰．
８、最后我强调我并不是叫大家多用软启，是要让大家根据自己的环境和需求去选用软启。
我个人是反对软启也比较反对变频器的无限制使用，这些东东对我们的电网质量的影响才是关键。
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