1　引言

　　異步電動(dòng)機(jī)以其優(yōu)良的性能及無需維護(hù)的特點(diǎn)，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于其起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大沖擊電流，同時(shí)由于起動(dòng)應(yīng)力較大，使負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低。國家有關(guān)部門對電機(jī)起動(dòng)早有明確規(guī)定，即電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)電壓降不能超過15%。人們往往需要配備限制電機(jī)起動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備，過去多采用y/△轉(zhuǎn)換、磁控降壓起動(dòng)器、自耦降壓等方式來實(shí)現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。

　　隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，軟起動(dòng)器得到廣泛應(yīng)用。它不僅實(shí)現(xiàn)在整個(gè)起動(dòng)過程中無沖擊而平滑的起動(dòng)電機(jī)，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動(dòng)過程中的參數(shù)，如限流值、起動(dòng)時(shí)間等。此外，它還具有多種對電機(jī)保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。

2　軟起動(dòng)器的功能特點(diǎn)

　　軟起動(dòng)器是一種用來控制交流異步電動(dòng)機(jī)的新設(shè)備，它是集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為softstarter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。運(yùn)用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使被控電機(jī)的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實(shí)現(xiàn)不同的功能。以上海山宇公司生產(chǎn)的軟起動(dòng)器來說明軟起動(dòng)器的功能特點(diǎn)。山宇公司的軟起動(dòng)器主要由雙cpu的主控板、電機(jī)主控制回路及供電變壓器構(gòu)成，具有控制功能、電機(jī)保護(hù)功能以及顯示、報(bào)警、參數(shù)設(shè)置等功能。

　　2.1　軟起動(dòng)器與傳統(tǒng)起動(dòng)方式的比較

　　表1給出了軟起動(dòng)器與傳統(tǒng)起動(dòng)器的比較，從起動(dòng)電流的波形可以看出軟起動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)無沖擊電流，而傳統(tǒng)的起動(dòng)器在起動(dòng)時(shí)有1～2次的沖擊電流。而且從起始電壓、電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性、能否頻繁起動(dòng)方面的對比情況看，軟起動(dòng)器在起動(dòng)時(shí)有傳統(tǒng)起動(dòng)器無法比擬的優(yōu)越性。

　　2.2 啟、?？刂颇Ｊ?/p>

　　山宇公司sjr2軟起動(dòng)器有完美的起動(dòng)模式，收到外部起、停命令后，按照預(yù)先設(shè)定的起、停方式實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。可選的起、?？刂颇Ｊ接幸韵聨追N：

　?。?）限流軟起動(dòng)控制模式：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達(dá)到設(shè)定的電流限幅值ｉm，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，旁路接觸器吸合，輸出電流迅速下降至電機(jī)額定電流ie以下，完成起動(dòng)過程。如圖1所示。

　?。?）電壓斜坡起動(dòng)控制模式

　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)電流不超出額定值400%的范圍內(nèi)，軟起動(dòng)器的輸出電壓迅速上升到整定值u1，然后按設(shè)定的速率逐漸增加，電動(dòng)機(jī)隨電壓的上升不斷平穩(wěn)加速，直至達(dá)到額定電壓后，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，旁路接觸器吸合，起動(dòng)過程完成。起動(dòng)時(shí)間t是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下所得的控制參數(shù)，sjr2系列軟起動(dòng)器以此參數(shù)為基準(zhǔn)，通過控制輸出電壓使電機(jī)平穩(wěn)加速以完成起動(dòng)過程，并非機(jī)械的控制時(shí)間t而不論電機(jī)加速是否平穩(wěn)，鑒于此，在負(fù)載較輕時(shí)，起動(dòng)時(shí)間往往小于設(shè)定的起動(dòng)時(shí)間，只要能順利起動(dòng)則屬正常，這也是山宇變頻器智能化的表現(xiàn)之一。一般而言，電壓斜坡起動(dòng)模式適用于對起動(dòng)電流要求不嚴(yán)對起動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的場所。輸出特性曲線如圖2所示。#p#分頁標(biāo)題#e#

　?。?）突跳+限流或突跳+電壓起動(dòng)模式

　　圖3給出了突跳起動(dòng)模式的輸出變化波形，在某些重載場合下，由于機(jī)械靜摩擦力的影響而不能起動(dòng)電機(jī)時(shí)，可選用此種起動(dòng)模式。在起動(dòng)時(shí)，先對電動(dòng)機(jī)施加一個(gè)較高的固定的電壓并持續(xù)有限的一段時(shí)間，以克服電動(dòng)機(jī)負(fù)載的靜摩擦力使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后按限制電流或電壓斜坡的方式起動(dòng)。在選用此模式前，應(yīng)先用非突跳模式起動(dòng)電機(jī)，若電機(jī)因靜摩擦力太大不能轉(zhuǎn)動(dòng)，再選用此模式，否則應(yīng)避免用此模式起動(dòng)，以減少不必要的大電流沖擊。

    （4） 電流斜坡起動(dòng)模式

　　圖4為電流斜坡起動(dòng)模式的輸出電流波形，其中i1為限流值，t1為設(shè)置的時(shí)間值。電流斜坡起動(dòng)模式具有較強(qiáng)的加速能力，適用于兩極電動(dòng)機(jī)，也可在一定范圍內(nèi)縮短起動(dòng)時(shí)間。

　?。?）軟停車模式：在這種停車模式下，電動(dòng)機(jī)的供電有旁路接觸器切換到軟起動(dòng)器的晶閘管輸出，軟起動(dòng)器的輸出電壓由全壓逐漸減小，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)降低，以避免機(jī)械震蕩，直到電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

　?。?）自由停車：在這種停車模式下，軟起動(dòng)器接到停止命令后立即斷開旁路接觸器并禁止軟起動(dòng)器晶閘管的電壓輸出，電動(dòng)機(jī)依負(fù)載慣性逐漸停車。

　　2.3　電機(jī)保護(hù)功能

　　山宇sjr2系列軟起動(dòng)器具有完善的保護(hù)功能，保護(hù)軟起動(dòng)器和電機(jī)的安全。包括：過熱保護(hù)、輸入缺相保護(hù)、輸出缺相保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、起動(dòng)過流保護(hù)、運(yùn)行過載保護(hù)、電源電壓過低保護(hù)、電源電壓過高保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)等。每種保護(hù)動(dòng)作時(shí)都有相應(yīng)的代碼，用戶可以方便的判斷故障原因和采取相應(yīng)解決辦法。由于sjr2軟起動(dòng)器為三進(jìn)六出的設(shè)計(jì)，當(dāng)起動(dòng)完成時(shí)也可以在線監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，時(shí)時(shí)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

　　2.4　顯示、報(bào)警和參數(shù)設(shè)置功能

　　在軟起動(dòng)器的控制面板上，可顯示電機(jī)電流、報(bào)警信號(hào)及設(shè)定的參數(shù)值;以數(shù)字形式設(shè)置電機(jī)保護(hù)值、電機(jī)運(yùn)行方式;手動(dòng)操作啟、停電機(jī)。