軟啟動器工作原理及應用詳解

時間：2018-08-07作者：長沙匯業電氣工程有限公司瀏覽：187

軟啟動的必然性：

在工程中最常用的就是三相異步電機，由于其電機啟動特性，這些電動機直接連接供電系統啟動（硬啟動），將會產生高達電機額定電流5～7倍的浪涌（沖擊）電流，使得供電系統和串聯的開關設備過載。另一方面，直接啟動也會產生較高的峰值轉矩。這種沖擊不但會對驅動電動機產生沖擊，而且也會使機械裝置受損，還會影響接在同一電網上的其他電氣設備正常工作。

鼠籠型異步電動機電子軟啟動器的誕生解決了這個問題。它既能改變電動機的啟動特性保護拖動系統，更能保證電動機可靠啟動，又能降低啟動沖擊。因此，隨著電力電子技術的快速發展，智能型軟啟動器將會得到更廣泛的應用。

軟啟動器的工作原理：

軟啟器采用三相反并聯晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉速時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額 定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉速逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。




直接啟動的危害性：

（1）引起電網電壓波動

交流電動機在全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的4~7倍，當電機的容量相對較大時，該起動電流會引起電網電壓的急劇下降，影響同電網其它設備的正常運行。

軟啟動時，起動電流一般為額定電流的2~3倍，電網電壓波動率一般在10%以內，對其它設備的影響非常小。

（2）對電網的影響

對電網的影響主要表現在兩個方面：

（1）超大型電機直接起動的大電流對電網的沖擊幾乎類似于三相短路對電網的沖擊，常常會引發功率振蕩，使電網失去穩定。

（2）起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網電路參數引起高頻諧振，造成繼電保護誤動作、自動控制失靈等故障。

軟起動時起動電流大幅度降低，以上影響可完全免除。

（3）傷害電機絕緣

   a：大電流產生的焦耳熱反復作用于導線外絕緣，使絕緣加速老化、壽命降低。

   b：大電流產生的機械力使導線相互摩擦，降低絕緣壽命。

   c：高壓開關合閘時觸頭的抖動現象會在電機定子繞組上產生操作過電壓，有時會達到外加電壓的5倍以上，這樣高的過電壓會對電機絕緣造成極大傷害。

軟起動時，最大電流降低一半左右，瞬間發熱量僅為直起的1/4左右，絕緣壽命會大大延長；軟起時電機端電壓可以從零起調，可完全免除過電壓傷害。

（4）電動力對電機的傷害

大電流在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產生很大的沖擊力，會造成夾緊松動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。

軟起動時，由于最大電流小，則沖擊力大大減輕。

（5）對機械設備的傷害

全壓直接起動時的起動轉矩大約為額定轉矩的2倍，這么大的力矩突然加在靜止的機械設備上，會加速齒輪磨損甚至打齒、加速皮帶磨損甚至拉斷皮帶、加速風葉疲勞甚至折斷風葉等等。

軟起動的轉矩不會超過額定轉矩，上述弊端可以完全克服。







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