1、軟啟動器簡介

　　目前，市場上常見的軟啟動器主要有電子式、磁控式和自動液體電阻式等類型。電子式以晶閘管調(diào)壓式為多數(shù)。變頻器在某種意義上也是一種軟啟動器，而且是能夠真正地實現(xiàn)軟啟動的啟動器，只是造價要高些。

　　晶閘管式軟啟動器是串接在電源與電動機之間的三組正反向并聯(lián)的晶閘管，通過微電腦控制觸發(fā)導通角實現(xiàn)交流調(diào)壓。晶閘管式軟啟動器的啟動方式有斜坡電壓型、突跳加斜坡電壓型和限流型等可供選擇。

　　磁控式軟啟動器是利用磁放大器原理制造的串聯(lián)在電源和電動機之間的三相飽和電抗器構成的軟啟動裝置。啟動時通過數(shù)字控制板調(diào)節(jié)磁放大器控制繞組的激磁電流，改變飽和電抗器的電抗值調(diào)節(jié)啟動電壓降，實現(xiàn)電動機軟啟動。

　　不論晶閘管式軟啟動器還是磁控式軟啟動器在啟動時只能調(diào)節(jié)輸出電壓，達到控制啟動時的電壓降、限制啟動電流的目的。一般的軟啟動器不能調(diào)節(jié)電源頻率，也就不能象變頻器那樣從零頻零壓開始啟動電動機，實現(xiàn)無沖擊啟動。實際上軟啟動器在啟動設備時還是要產(chǎn)生一定的沖擊電流的；斜坡電壓型控制軟啟動器的啟動時的電壓、電流變化曲線見圖1所示。晶閘管式軟啟動器采用斜坡電壓啟動時，開始時要使軟啟動器輸出一個初始電壓（初始電壓在80~280V之間可以調(diào)節(jié)），使電動機產(chǎn)生足以克服機械設備的靜摩擦的初始轉(zhuǎn)矩，拖動設備開始轉(zhuǎn)動，啟動電流為Is。在微電腦的控制下，繼續(xù)增加輸出電壓使電動機加速。當軟啟動器的輸出電壓接近額定電壓時，電動機就已達到額定轉(zhuǎn)速，Is降為負荷電流In。啟動時間t1結束時，軟啟動器輸出額定電壓并發(fā)出旁路信號，使旁路接觸器閉合，軟啟動器停止輸出電壓，電動機轉(zhuǎn)入正常運行。軟啟動的初始轉(zhuǎn)矩可以通過給定初始電壓和啟動時間進行調(diào)節(jié)，控制啟動電流在2~4.5倍電動機額定電流以內(nèi)。

　　低壓軟啟動器的停車方式主要有自由停車，軟停車，制動停車三種。傳統(tǒng)的電動機停車方式常用自由停車，但有許多應用場合，自由停車會產(chǎn)生很大問題，如高層建筑的水泵系統(tǒng)，如果采用自由停車，會產(chǎn)生巨大的“水錘”效應，使管道、水泵損壞。因此利用軟停車可以消除自由停車帶來的這種反慣性沖擊。在停車時刻t2發(fā)出停車指令，電動機的端子電壓從Un緩慢下降，在電壓下降瞬間電動機電流會有一個小的電流沖擊，然后電動機電流會隨電壓的下降而下降，直至電動機停下來。

　　2、低壓軟啟動器選用時應注意的問題

　　2．1低壓軟啟動柜電氣接線與元件排列

　　一般低壓軟啟動柜的電氣接線如圖2所示。柜內(nèi)電氣元件按圖示順序排列，作到主接線簡短不交*，便于銅排連接。軟啟動器安裝在接觸器的右側(cè)不受其他元件發(fā)熱的影響。軟啟動器與控制柜邊壁及其他元件間距要求≥100mm，方便軟啟動器散熱。

　　2．2軟啟動器選型

　　除了技術、性能、價格比較外，還要考慮設備現(xiàn)場的電網(wǎng)容量、設備啟動負荷輕重、啟動頻繁程度等具體條件。

　　對于水泵類啟動負載較輕的設備，可選擇功能簡單、價格較低、操作方便的軟啟動器。這類設備根據(jù)電動機額定功率，選用樣本規(guī)定的相同容量的軟啟動器就能滿足需要。對于大型風機、破碎機等啟動負荷比較重的設備，應該選用啟動功能比較多、有限流啟動功能、自身保護比較齊全的軟啟動器。尤其功率比較大的設備（200KW以上），最好選用啟動功能比較全的高性能軟啟動器。

　　2．3隔離器和熔斷器選擇

　　軟啟動柜中的隔離電器，可以選用隔離開關也可以選用具有隔離功能的塑殼斷路器。小功率軟啟動柜宜選用隔離開關熔斷器組合的刀熔開關。不但起到隔離保護作用，還可以降低工程造價。隔離開關的額定電流大于電動機額定電流就可以滿足運行要求。

　　由于軟啟動器中晶閘管的浪涌焦耳積分（I2t）值有限，選用斷路器做短路保護裝置不能有效保護晶閘管元件。建議選用快速熔斷器做短路保護裝置。快速熔斷器可選用aR或NGT型半導體保護熔斷器。選用快速熔斷器一般不用做分斷能力校驗，因為aR型熔斷器的額定分斷能力為50KA，NGT快速熔斷器的分斷能力為120KA，能夠滿足一般配電工程需要。另外熔斷器還有限流功能，對晶閘管的保護要比斷路器可靠。

　　快速熔斷器的額定電流的選用原則是設備啟動時不會熔斷，設備安裝處發(fā)生最小短路電流時必須可靠熔斷。具體選用時可根據(jù)設備的負荷性質(zhì)和電動機的啟動電流，查閱熔斷器制造廠提供的熔斷器時間—電流特性曲線、I2t值及晶閘管的I2t值進行計算選擇。在缺少上述資料時也可按下述經(jīng)驗公式計算選用：

　　Ifn≥(1.8~2.0)*Ie(A)

　　Ifn—快速熔斷器額定電流(A)

　　Ie—電動機額定電流(A)

　　2．4旁路接觸器的選擇

　　軟啟動結束時電動機已在額定電壓上運行，所以按電動機的額定電流選用交流接觸器就能滿足要求。要注意的是在配柜接線時，作到軟啟動器與接觸器同相連接，不要接錯相序。

　　2．5過負荷保護裝置的選擇

　　軟啟動裝置的過負荷保護裝置應該選用具有過載保護、斷相保護和溫度補償功能的熱過載繼電器。具體選用時，要使電動機的工作電流在熱元件整定電流范圍以內(nèi)。工作時容易過載的設備，要使電動機的額定電流值靠近熱元件整定電流范圍的下限。

　　2．6變壓器負載能力及保護整定值校驗

　　在軟啟動裝置選用時除注意上述要求外，還要注意為設備供電的變壓器的負載能力。如果事前變壓器已接近滿載，要慎重選用軟啟動設備。尤其是要增設功率比較大的設備時，更要核對校驗變壓器的荷載能力和保護的整定值；

　　增加軟啟動設備后，變壓器二次側(cè)斷路器的短路短延時脫扣器的整定值Ir2為：

　　Ir2≥1.1(IL 1.35*K*Ie) A

　　式中：IL—變壓器正常運行時的負荷電流 A

　　K—新增加軟啟動設備的啟動電流與電動機額定電流的比值（見表1）；

　　Ie—新增加電動機的額定電流 A。

　　計算出的Ir2應小于變壓器二次側(cè)斷路器現(xiàn)在的實際短路短延時脫扣器的整定值；否則，在新增加設備啟動時，變壓器二次側(cè)斷路器要分斷跳閘。造成軟啟動器選用失敗。

　　3、典型應用

　　例：某市第二熱源廠新增四臺250KW循環(huán)泵，兩臺工作兩臺備用，變壓器容量1250kVA，10/0.4kV，為降低電機啟動電流及避免增容投資過大，我們根據(jù)用戶要求采用軟啟動器。由于該負荷為水泵類，啟動不是很頻繁，所以采用性價比較優(yōu)的SS2-250型軟啟動器。隔離開關采用HD17-630/3，熔斷器采用NT4-1250A，旁路接觸器采用CJ29-500/3，熱繼電器采用JRS2-630/3。兩年來運行正常，能夠很好的滿足用戶要求。

　　4、調(diào)整與試車

　　軟啟動控制柜安裝完成后要進行認真地檢查。按設計圖紙核對接線是否正確，連接是否可靠。因為晶閘管等電子器件不允許做絕緣電阻測試，所以只能用數(shù)字萬用表高阻檔檢查軟啟動器中晶閘管的絕緣情況。新的軟啟動器（冷態(tài)時）每組晶閘管輸入輸出端子間測量電阻值應指示1.3MΩ左右，相間（相間未接控制回路時）、相對地測量電阻值應該指示無窮大。檢查確認無誤后，在軟啟動器輸出端接上一臺小功率電動機并設定啟動方式、初始電壓、啟動時間和停機時間等技術參數(shù)。在電動機與軟啟動器連接前，必須用500V絕緣電阻測試器檢查電動機和電纜的絕緣狀態(tài)。只有絕緣電阻符合有關規(guī)定，才準許將電動機連接到軟啟動器輸出端進行啟動試驗。第一次軟啟動前要對機械進行人力盤車，檢查機械有無“卡堵”現(xiàn)象，然后進行設備啟動試驗并調(diào)節(jié)好啟動參數(shù)后，就可以交付使用了。

　　總之，軟啟動器啟動轉(zhuǎn)矩大而且可以調(diào)節(jié)、設備啟動時間短、有軟停機功能、元件少維修量小，能夠完成比較困難的設備的啟動，是性能比較好的電動機啟動控制設備，應該得到推廣應用。