【摘要】近三十多年來，國外對晶閘管三相交流調(diào)壓電路進(jìn)行了廣泛的研究，在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在某些領(lǐng)域應(yīng)用顯示出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。文章對異步電動機(jī)軟啟動做了分析。

【關(guān)鍵詞】異步電動機(jī) 軟啟動 晶閘管

電動機(jī)作為重要的動力裝置，已被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防軍事設(shè)施以及日常生活中。直流電動機(jī)其調(diào)速在過去一直占統(tǒng)治地位，但由于本身結(jié)構(gòu)原因，例如換向器的機(jī)械強(qiáng)度不高，電刷易于磨損等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)向高速大容量化發(fā)展的要求。而交流電動機(jī)，特別是三相鼠籠式異步電動機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格低廉，而且堅固耐用，慣量小，運(yùn)行可靠等優(yōu)勢，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了極廣泛的應(yīng)用，也正在發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、軟啟動的現(xiàn)狀

交流電動機(jī)和直流電動機(jī)相比存在許多優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)異步電機(jī)在起動過程中又有許多弊病。所謂起動過程是在交流傳動系統(tǒng)中，當(dāng)異步電動機(jī)投入電網(wǎng)時，其轉(zhuǎn)速由零開始上升，轉(zhuǎn)速升到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的全過程。如不采用任何起動裝置的情況下，直接加額定電壓到定子繞組起動電動機(jī)時，電機(jī)的起動電流可達(dá)額定電流的4～8倍，其轉(zhuǎn)速也在很短時間內(nèi)由零上升到額定轉(zhuǎn)速。同時三相感應(yīng)電動機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩沖擊較大，一般可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的兩倍以上。起動時過高的電流一方面會造成嚴(yán)重的電網(wǎng)沖擊，給電網(wǎng)造成過大的電壓降落，降低電網(wǎng)電能質(zhì)量并影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。而過大的轉(zhuǎn)矩沖擊又將造成機(jī)械應(yīng)力沖擊，影響電動機(jī)本身及其拖動設(shè)備的使用壽命。因此，通常總是力求在較小的起動起動電流下得到足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，為此就要選擇合適的起動方法。在選擇起動方法時可以根據(jù)具體情況具體要求來選擇。

對三相鼠籠式異步電動機(jī)的起動電流的限制，通常有定子串接電抗器起動、Y-△起動、自藕變壓器將壓起動、延邊三角形起動。而對繞線式交流電動機(jī)，常采用轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器起動、轉(zhuǎn)子串電阻分級起動。但這些傳統(tǒng)的起動方法都存在一些問題。

1.定子串接電阻起動:由于外串了電阻，在電阻上有較大的有功損耗，特別對中型、大型異步電動機(jī)更不經(jīng)濟(jì)，因此在降低了起動電流的同時、卻付出了較大的代價— 起動轉(zhuǎn)矩降低得更多，一般只能用于空載和輕載。

2.Y--△起動:丫一△起動方法雖然簡單，只需一個Y一△轉(zhuǎn)換開關(guān)。但是Y--△起動的電動機(jī)定子繞組六個出線端都要引出來，對于高電壓的電動機(jī)有一定的困難，一般只用于△接法380v電動機(jī)。

3.自禍變壓器將壓起動:自禍變壓器將壓起動，比起定子串接電抗器起動，當(dāng)限定的起動電流相同時，起動轉(zhuǎn)矩?fù)p失的較少;比起卜△起動，有幾種抽頭供選用比較靈活，并且鞏/峨較大時，可以拖動較大些的負(fù)載起動。但是自禍變壓器體積大，價格高，也不能拖動重負(fù)載起動。

4.延邊三角形起動:采用延邊三角形起動鼠籠式異步電動機(jī)，除了簡單的繞組接線切換裝置之外，不需要其他專用起動設(shè)備。但是，電動機(jī)的定子繞組不但為△接，有抽頭，而且需要專門設(shè)計，制成后抽頭又不能隨意變動。

隨著電力技術(shù) (尤其是集成電路、微處理器以及新一代電力電子器件)的不斷發(fā)展，異步電動機(jī)起動過程中的起動電流過高，起動轉(zhuǎn)矩過小等問題得到了很好的解決。

從20世紀(jì)70年代開始推廣利用晶閘管交流調(diào)壓技術(shù)制作的軟起動器，以及

采用微控制器代替模擬控制電路，發(fā)展成為現(xiàn)代的電子軟起動器。

二、軟啟動的特點(diǎn)

電子軟起動器相對于傳統(tǒng)的起動方式，其突出的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:

1.電力半導(dǎo)體開關(guān)是無電弧開關(guān)和電流連續(xù)的調(diào)節(jié)，所以電子軟起動器是無級調(diào)節(jié)的，能夠連續(xù)穩(wěn)定調(diào)節(jié)電機(jī)的起動，而傳統(tǒng)起動的調(diào)節(jié)是分檔的，即屬于有級調(diào)節(jié)范圍。

2.沖擊轉(zhuǎn)矩和沖擊電流小。軟起動器在起動電機(jī)時，是通過逐漸增大晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)起動電流限制在設(shè)定值以內(nèi)，因而沖擊電流小 ，也可控制轉(zhuǎn)矩平滑上升，保護(hù)傳動機(jī)械、設(shè)備和人員。

3.軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機(jī)在起動過程中保持恒流，確保電機(jī)平穩(wěn)起動。

4.根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流，節(jié)省電能。

5.由于采用微機(jī)控制，可在起動前對主回路進(jìn)行故障診斷，且數(shù)字化的控制具有較穩(wěn)定的靜態(tài)特性，不易受溫度、電源電壓及時間變化等因素的影響，因此提高了系統(tǒng)的可靠性，有助于系統(tǒng)維護(hù).

同時，軟起動器還能實(shí)現(xiàn)直接計算機(jī)通訊控制，為自動化控制打下良好的基

礎(chǔ)。

三、軟起動的發(fā)展方向

1.短期展望:軟起動將仍然以各種形式的降壓(限流)軟起動為它的主要形式。從理論上說，性能價格比高的產(chǎn)品將占有更大的市場份額.但是，在各種應(yīng)用場合，人們對于各種性能的側(cè)重面不同，使各類起動產(chǎn)品 (包括傳統(tǒng)的星三角起動)都可能會贏得自己的市場。

2.長期展望:變頻軟起動將成為軟起動的主流。各種形式的降壓軟起動將與星三角起動等技術(shù)一起歸并為傳統(tǒng)的起動技術(shù)。隨著變頻器價格的逐漸下降，可靠性的進(jìn)一步提高，未來成為主流產(chǎn)品的軟起動裝置將是帶有軟切換功能的廉價的變頻器。

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