电动机软起动装置的推广使用

肖付钊

（福建省永安煤业有限责任公司， 福建 大田 366100）

0 前言

交流电动机在做直接启动作业时存在两种缺陷，其一是交流电动机的启动电流远远超出额定电流，最大可达7 倍，对电网富余电量要求较大，并且还会在一定程度上缩减电气控制设备的使用年限，增加企业的用于维修以及养护方面的资金投入。其二是起动转矩较大，远远超出正常转矩，会对负载产生强烈的冲击和影响，加大对设备传动零件的消耗以及养护费用。综上上述因素，应当采用能够产生交流感应电动机降压起动设备。原来所应用的降压起动方法虽然有很多种，如Y/△起动、电阻调节等等，但各自有其自身的缺陷，举例来说，采用Y/△起动设备起动的过程中切换操作便会产生较大的电流尖峰，会对动态转矩产生较大的影响和破坏，而其他类型的起动机则会对中间齿轮等造成较大的损耗。尤其是对于自耦变压器降压起动设备来说，该设备占地面积较大，采购资金大，电动机转矩在转动中无法进行有效的控制。正是基于上述降压起动设备的种种缺陷，软起动装置应运而生。

1 软起动装置的工作性能

1.1 节电功能

软起动装置主要是借助单片微型计算机进行操作和控制，自身具备的节电软件能够对负载的发展变化情况进行实时监测，并借助有效的方式对电流和功率因数进行精密的分析和计算，不仅能够对输出电压进行有效的控制，还能缩减励磁电流，大大节约电能的消耗。通常情况下，在确定电动机功率时应当尽可能超出最大的负载标准，导致电动机在实际运行中很少处于额定功率规定当中，甚至在最大负载要求情况下也达不到额定功率。如果负载是变化的，那么能量的浪费是严重的。当选择有带节电功能的软起动装置，由于该设备具有较强的节电功能，在实际运行的过程中装置能够顺利进入到保持状态，确保输出的电压不会超出额定电压的标准，并保障电动机和负载在加速状态后逐渐趋于稳定。保持状态的时间相对较短，随后软起动装置可以自动进行节电运行，在此阶段内，系统可以根据定子电流值及功率因数的变化情况对其进行细致的分析与计算，对触发角进行不断的调节与更新，如此一来，不仅能够根据负载情况确定输送至电动机运行中的能量，还能最大限度地消除能源消耗的问题。

1.2 软起动保护功能

数字软起动器的控制单元在实际运行的过程中主要采用的是8 位以及16 位的单片微机，借助较为先进的软件设计方法以及硬件技术，确保电动机运行中的电压能够按照特定的规律逐渐增长直至上升至全电压，并采用有效的措施和方式对相关参数进行有效的控制和管理，保障电动机的转矩和电流与负载相吻合。除此之外，还可以将软件与硬件有机结合在一起，对软起动器以及电动机设备等进行高效的保护。

软起动保护功能主要有：

（1）过载保护：当电动机在运行过程中出现过载情况时，控制软件模拟双金属片特性，按照其特性曲线累加热能量，当热能量超过设定值时，过载保护动作。

（2）过流保护：该保护起着电子快熔的作用，用来保护晶闸管，当装置电流超过或达到保护值时,所有晶闸管能在10ms 内关断。

（3）工艺过流和工艺欠流保护：此为工艺方面的保护，如：在运行中的制造电线的机械发生电线绕乱引起负载突增，或皮带机的断带引起负载突减超出正常工艺负载范围，该装置能进行保护停车。

（4）断相保护：当软起动器的进线(接电网)或出线(接电动机)断相时，或晶闸管故障时，系统能可靠封锁脉冲，关断所有晶闸管，保护电动机不因过热而烧坏。

（5）相序保护：对于某些负载(如泵类等),对旋转方向有要求,则要选择相序保护,当电网进线相序发生变化,变为逆序时,装置不能起动。

（6）限流超时保护：在起动期间，为了保护电动机和装置不因电流大时间长而损坏，设置了限流超时保护，对起动时限流时间过长进行保护。

1.3 先进的软停车功能

通过参数的调整，实现电动机从额定转速到零速的制动，可以很好的消除如泵类负载停机的水锤效应，并尽可能地延长泵类设备的使用时间，消除振动其设备的影响，尤其是硬停车现象对管道阀门等部分的影响，有效降低维修的次数，缩减用于维修和养护的资金投入。

1.4 各种起动方式的比较

各种起动方式基本性能对比表

典型起动方式电压、电流转矩对比表

2 应用范围

软起动器可以应用在矿井的风机、水泵、压缩机、工具机床类和大型输送带等其他需要降压起动的电动机。此外，还可以按要求采用一台软起动设备对设备中若干台电动机按序起动；多台电动机共用一台软起动器并联同时起动；变极电机的软起动，以及软起动器与变频调速装置并接工作等。