施耐德ALtistart 48系列软启动器电控系统优化改造

史志敏

摘 要：施耐德ALtistart 48系列软启动器在钢铁企业被普遍应用，随之而来，由于现场工况的变化，一些功能不能满足工厂对成本控制的要求，因此在特定场所需对现有设备进行适应性改造，本文对内部软启动结束继电器不能在启动结束时闭合造成的故障改造进行了介绍。

关键词：软启动器；改造；节能

中图分类号：TF3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0068-01

软启动器是一种集电动机软起动、软停车、轻载节能和各种保护功能于一体的新形电机控制装置，软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转速时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额 定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。

1 软启动的起动方式

软起动器的功能主要是实现软起动和软停车，而软停车相当于是软起动的逆过程。三相异步电动机软起动器拥有多种起动模式，可以满足不同的起动要求。下面详细介绍：

（1）限流起动。限流起动就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值Im的软起动方式，起动波形如图1所示。主要用于轻载起动的降压起动，其输出电压从零开始迅速增长，直到其输出电流达到预先设定的电流限值Im，然后保持输出电流不大于该值的条件下逐渐升高电压，直到额定电压。这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整起动电流的限定值Im。其缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间，损失起动转矩，起动时间相对较长。该方法应用较多，适用于风机，泵类负载。

（2）电压斜坡起动。输出电压由小到大斜坡线性上升，将传统的有级降压起动变为无级，主要用在重载起动。它的缺点是起动转矩小，且转矩特性呈抛物线型上升对起动不利，起动时间长，对电动机不利。改进的方法是采用双斜坡起动，如图2所示。输出电压先迅速升至U（U为电动机起动所需的最小转矩所对应的电压值），然后按设定的斜率逐渐升高电压。直至达到额定电压，初始电压和电压上升率可根据负载特性调整。在加速斜坡时同期闻，电动机电压逐渐增加，加速斜坡时间在一定时间范围内可调整，加速斜坡时间一般在2～60秒之间。这种起动方式的特点是起动电流相对较大，但起动时间相对较短，适用于重载起动的电动机。

（3）转矩控制起动。主要用于重载起动，它是按照电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压。其优点是起动平滑、柔性好、对拖动系统有利，同时减少对电网的冲击，使最优的重载起动方式。其缺点就是起动时间较长。

2 改造原因

施耐德AItistart 48系列软启动器在特钢事业部应用非常广泛，而工作中我们经常遇到软启动器不能旁路的故障，原有的做法是直接更换软启动器，这样备件费用高，还影响正常的生产节奏。

3 改造思路

通过对故障软启动器的分析和测量，确定为内部软启动结束继电器R2的常开点R2A、R2C不能在启动结束时闭合造成的。由于这类故障的软启动器有软启动过程，所以可以用一个时间继电器与其配合来实现旁路的功能。改造后的软启动器原有功能不改变。

4 改造方案

（1）将1只时间继电器KT接到控制加电路的“停/启“回路中，时间设置值T略小于ACC-（ACC×tqo）÷100

其中ACC为加速斜坡时间，tqo为初始起动力矩，这两个数值在軟启动器中的系统菜单中可查到。

（2）KT的一对通延时闭合点并联在起动结束继电器R2的R2C上。

（3）AItistart 48的控制电路优化前后基本一样。

送上电源，软启动器R1A、R1C闭合，按下启动钮SB2，接通起动回路的同时KT计时（因为ACC-（ACC×tqo）÷100=15-（15×40）÷100=9秒，所以KT的时间设为8.5秒），8.5秒后K2得电完成旁路。

5 方案实施后的效益

该项目优化实施后，有效提高了设备的工作率，大幅减少了设备的热停工时，年可节约备件费用20万元。