电子软起动器的应用

摘 要：目前电子软起动器多采用单片机等微处理器作为核心控制部件，同时配合硬件电路，具备多种样式的检测方式以及软件算法。实践中，通过严格控制晶闸管等电力电子受控元件，可以确保软起动器的高控制精度，显示方式也呈现出多样性。对于比较高端的电子软起动器而言，附带有远程控制、通讯等功能，从而使软起动器可以更加便捷地应用在各系统之中，大大提高了利用率和范围。本文将对电子软启动器的基本原理、特点进行分析，并在此基础上就其应用实践，谈一下个人的观点和认识，仅供参考。

关键词：电子软启动器；原理；特点；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.130

0 引言

从目前国内电机起动领域来看，仍有很多直接全压起动以及自耦变压器，这些都是较为传统的起动形式。就传统的起动形式来看，主要的问题是起动时电流过大，导致电压下降过大，严重影响同网络上的其他电器设备。如果不及时采取有效的措施进行应对，则可能会造成严重的后果。

1 电子软启动器基本原理

1.1 优选软启动器

实践中可以看到，软起动器应用方便会计，而且安全可靠，这是传统起动器无法比拟的。现代的电子软启动器，采用的是数字化、智能化控制模式，其智能中心主要是单机片，而且主要的执行元件是可控硅模。软启动器的性能良好，应用非常广泛，适用于多种荷载的异步电动机管控；由于其不会产生二次冲击电流，对被控制系统具有良好的保护作用，因此多数领域都选择该种类型的启动方式。值得一提的是软启动方式并非一种，比如磁控降压、电子软起动方式。对于磁控降压软起动而言，较之于传统电抗器降压起动模式、基本原理而言，存在着较大的相似性。二者相比，电子软起动方式更加靠谱，不仅可以有效实现根据电动机负载特性对起动过程参数进行调控（比如起动实践、限流值等），而且还有效地实现了起动过程中的无冲击、平滑起动电机之目的。从实践来看，该种性能的软起动器，已经成为人类起动史上的一大突破。从前该种起动器仅存在于想象之中，而现在成了实现，电子软起动器已经成为启动器领域的不二选择。

1.2 电子软起动器的基本原理

对于电子软启动器而言，其主要是利用了串接在被控电机、电源间的三相晶闸（采用的是反并联模式）调压，并且通过对晶闸管导通角进行适当的调节，从而使电机端子上的电压能够从预定值，逐渐上升至额定电压值，该种起动方式能够有效提高电压。该种起动方式的主要特点是电动机转矩、定子电压平方之间，成正比例关系。实践中可以看到，该种特殊的原理使得软起动器的起动方式有更多的类型。第一种类型，限流起动。在电机起动前，进行电流设置，一般为380伏。起动电机时，随着电压的不断增大，电流也随之增大。在此过程中，需要注意的是电流增大的同时，不能超过预先设定值（即上述380伏）。当电压达到预定的额定电压时，电机就会达到预定的转速。从实践来看，该种起动方式通常应用于轻载起动负荷形态；第二种类型，斜坡电压起动。在起动动过程中，电机输出力矩会随电压的不断增加而增加这一特性，在起动电机时给电机赋予初始电压，然后使电机加速运转；输出电压逐渐上升到额定值时，转速（电机转速）也就基本上达到了额定值，起动方式比较适合于重载起动；第三种类型，电压控制起动。该种起动方式在确保起动压降下，可以充分发挥电动机的最大起动转矩，从而缩短时间，这也是当前公认的起动形式。对于电子软起动方式而言，其中还包含了两种，即转矩控制与软起动。对于转矩控制起而言，它是最理想的重载启动方式；在软起动过程中，调节电流，使之在额定电流2至5倍之间，转矩在额定转矩的1倍以内变化。从表象来看，虽然貌似已经超过了额定电流，但较之于硬启动超出额定电流5至8 倍比较，当然是一种非常理想的启动形式。

对于软起动器而言，除起动方式比较多以外，停机方式也有多种选择，比如自由停机、制动停机以及软停机等。其中，自由停机就是使软起动器在惯性的作用下停止；软停机，主要是将额定电压根据时间要求，逐渐降至初始时的电压，这样可以让机器停止输出；制动停机，主要是在人的作用下，通过输入直流电，加速制动。从实践效果来看，该种种类的起动、制动方式，可以有效适应所有状况，也正是因此电子软起动器成了当今社会的起动器首选。

2 电子软起动器特性

电子软起动器作为当前国内最为先进、最流行的一种异步软起动控制器，它集电子软起动、轻载节能以及软停机和多保护功能于一体。较之于传统起动模式而言，最为突出的优点和特性如下：电子软起动器，采用的是无级调节形式，可连续而又稳定的对电机起动进行控制；而传统的起动调节，采用的是分档形式，即有级调节。同时，电子然启动器还具有冲击转矩以及冲击电流小等特点。在电机起动过程中，电子软起动器通过不断增大晶闸管导通角，逐渐改变起动电流，并将其限制在一定的范围之内，可对转矩进行有效控制，使其能够平滑上升，对操作人员、传动机械设备，起到很好的保护作用。电子软起动的另一个特点就是恒流起动，可有效地引入电流闭环管控，从而使电机在实际起动时一直保持一种恒流状态，而且能够保证电机安全平稳的起动。实践中，根据荷载情况、电网继电保护等，自由、无级调整，直到达到最佳起动电流。该种软起动器的外观体积比较小，单个开关柜可以放多台起动器，这样能够有效节省工程造价，而且能够降低故障率以及维修费用。软起动器可以直接对计算机通讯进行管控，从而为智能化控制打下坚实的基础。

3 应用实例

3.1 软起动器在某水煤浆项目中的应用

某公司在改造1#锅炉时，采用的是水煤浆技术手段。在该项目中，锅炉送风、引风机功率调整至220千瓦、160千瓦。上述电动机起动时，采用的都是软启动器，型号是ATS 48C79Q、ATS 48C32Q两种。软起动电流不超过额定电流的5倍，可有效满足运行规范。起动任务完成以后，旁路接触器就会发出动作，此时软起动器就会退出运行。

3.2 ATS 48系列软起动器的特点分析

该系列的软起动器，是一种高可靠性，而且性价比比较高的软起动器，较之于其他产品，优点非常的多，具体分析如下：启动电流时，能够有效调节交流电动机起动电流，在150%-700%范围之内，具体参数依负载而定。同时，软启动器的保护和自诊断能力非常强大，该设备具有过热保护功能，而且对过电流能够进行 有效的保护和缺相保护。在此过程中，采用代码形式，明确显示故障，有利于电动机的安全运行，而且维修也比较方便。在该装置运行过程中，还可根据实际运行状况，设定斜坡加减速时间，以便于能够有效利用。根据菜单参数，进行很对象的设定。在软停止时，采用动力和自由两种停止方式。该装置上，带了数字量I/0单元，而且有启动和停止，同时还包括故障报警信号输出，便于使用。为了能够更加方便用户利用，该装置中取消了调整电位器，全部参数调整均在操作界面中利用键盘进行调整，这也确保了参数调整的精确性。如图1所示，CL1、CL2两个端子即软起动器运行时的工作电源；其中，R1A、R1C是内部继电器触点。当按钮S2启动时，辅助继电器（R1）通电，常开触点（R1A以及R1C）就会闭合，接触器（KM1）吸合。

3.3 软起动器应用时需考虑问题

第一，电子软起动器电气元件、接线排列。电子软起动器元件、电气接线之间有效排列，对软启动器带旁路接触器的控制非常重要。实际操作过程中，为了能够确保电子式软起动器电气接线、元件之间实现开发与应用，而且可以灵活适应各种变化，电子软起动器接线、元件之间，坚持有效排列基本原则，并且创设理想的电子软起动器电气接线、元件的排列，这对电子软起动器科学应用非常有利。定期对电子软起动器外的灰尘进行彻底清理，并且对电子软起动器接线端子的机械零部件油泥进行清擦，对电子软起动器接线盒接线螺丝进行检查，以免出现松动、烧伤现象。及时清擦电子式软启动器设备的外部灰尘，检查电线绝缘情况以及电机绕组是否干燥。确保电子软起动器接地线良好的连接，对电子软起动器轴承进行及时的检查、维护。

第二，优选软起动器。在选择低压软起动器时，应当对设备现场的起动负荷、电网容量以及起动频繁程度进行全面考虑。通常情况下，较轻的起动载荷装置，如果不能带载起动的压缩机、水泵类以及短距离皮带机，则建议采用斜坡电压型、限流型软起动器。该种起动负载较轻装置时，可根据额定功率优选软起动器――选用样本要求的相同容量软起动器即可满足需求。就重起动负载装置而言，比如破碎机、大型风机以及需带载渣浆泵长启动负荷较重的装置，特别是功率相对较大的装置，建议选用限流性突跳加斜坡电压型软起动器。对于该种类型的起动负载设备而言，应当选择稍等额定功率的软起动器。

第三，隔离电器以及熔断器。软起动柜内的隔离电器，应当优选断路器以及半导体快速熔断器，形成一个组合，并作为软起动器检修隔离以及晶闸管保护。对于熔断器而言，其限流功能，较之于晶闸管保护应当比断路器更加安全可靠。从快速熔断器规格来看，额定电流优选过程中，采用的基本原则是装置启动时不被熔断。在装置安装位置，出现最小短路电流时，一定要确保可靠熔断。在选择快速熔断器额定电流时，通常选用额定电流的2倍左右。

4 结束语

总而言之，电子软起动器的选型与应用，在工业领域中的应用非常广泛，而且能够有效推动经济社会发展，其作用不可小觑。近年来，随着社会经济以及科学技术的水平的不断提高，电子软起动器得以升级，而且不断的更新换代，科学合理的选用电子软起动器，实现电子软起动器电气元件、接线有效排列，对于实现同容量状态下的软起动，具有非常重要的作用。同时，还可以有效防止负载装置出现反复故障问题，确保电子软起动器运行的安全可靠性。

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