軟啟動

       
        軟啟動是相對于硬啟動的概念，在工程中最常用的就是三相異步電機，在民用和工業工程電動設備中，由于其電機啟動特性，這些電動機直接連接供電系統（硬啟動），會導致較大的沖擊電流和峰值轉矩，不利于機械裝置的良好運轉。軟啟動則是平滑的啟動運行，電壓由零慢慢提升到額定電壓，使電機啟動的全過程都不存在沖擊轉矩。


 

軟啟動的特性

       異步電機啟動性能主要有兩個指標， 啟動電流倍數和啟動轉矩倍數， 軟啟動器是就是在啟動時通過改變加在電機上的電源電壓，以減小啟動電流、啟動轉矩。 電動機傳統啟動方式有自耦減壓、Y/△減壓等方式，其共同特點是控制線路簡單， 啟動轉矩不可調并有二次沖擊電流， 對負載有沖擊轉矩。 軟啟動可以有效地降低電動機的啟動電流， 其啟動電流僅為標準電機硬啟動電流的 50%，是高效電動機硬啟動電流的 20%（見圖 1） 。軟啟動的限流特性可有效限制浪涌電流，避免不必要的沖擊力矩以及對配電網絡的電流沖擊，有效地減少線路刀閘和接觸器的(de)(de)誤觸發動作；對(dui)頻繁啟(qi)停的(de)(de)電動機，可有效控制電動機的(de)(de)溫升，大(da)大(da)延長電動機的(de)(de)壽命。

軟啟動的原理

     
       目前應用較為廣泛、工程中常見軟啟動器時晶閘管（SCR）軟啟動。

　　晶閘管軟啟動原理：在三相電源與電機間串入三相聯晶閘管，利用晶閘管移相控制原理（見圖 2） ，改變晶閘管的觸發角，啟動時電機端電壓隨晶閘管的導通角從零逐漸上升，就可調節晶閘管調壓電路的輸出電壓，電機轉速逐漸增大，直至達到滿足啟動轉矩的要求而結束啟動過程；軟起動器的輸出是一個平滑的升壓過程（且可具有限流功能） ，直到晶閘管全導通，電機在額定電壓下工作；此時旁路接觸器接通（避免電機在運行中對電網形成諧波污染，延長晶閘管壽命） ，電機進入穩態運行狀態；停車時先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動器內晶閘管導通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機轉速由大逐漸減小到零，停車過程完成。



 

軟啟動與其他降壓啟動性能比較

軟啟動的起停方式

        軟啟動通常(chang)利用其特性，采用如(ru)下四(si)種起停方(fang)式：

　　1. 電壓斜坡軟(ruan)啟動(dong)：啟動(dong)電機時(shi)，軟(ruan)啟動(dong)器的電壓快速升(sheng)至 U1，然后在設定時(shi)間(jian) t 內(nei)逐漸上升(sheng)，電機隨著電壓上升(sheng)不斷加(jia)速，達到額定電壓和(he)額定轉速時(shi)，啟動(dong)過(guo)程完成。

　　2. 限流(liu)啟動(dong)(dong)：啟動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)機時(shi)，軟啟動(dong)(dong)器(qi)的輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)迅(xun)(xun)速增加，直到(dao)(dao)(dao)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)達到(dao)(dao)(dao)限定值(zhi)，保持輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)不大(da)于該值(zhi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)逐步升高，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機加速，當(dang)達到(dao)(dao)(dao)額定電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)、額定轉速時(shi)，輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)迅(xun)(xun)速下降至(zhi)額定電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，啟動(dong)(dong)過(guo)程完(wan)成。該方(fang)式(shi)用(yong)于某些(xie)需快速啟動(dong)(dong)的負(fu)載電(dian)(dian)(dian)(dian)機。

　　3. 斜坡(po)限流啟(qi)動(dong)(dong)：啟(qi)動(dong)(dong)電(dian)機時(shi)，輸出(chu)電(dian)壓(ya)在設定(ding)時(shi)間(jian)內平(ping)穩上升，同時(shi)輸出(chu)電(dian)流以一定(ding)的速率(lv)增加，當啟(qi)動(dong)(dong)電(dian)流增至限定(ding)值 Im 時(shi)，保(bao)持電(dian)流恒定(ding)，直至啟(qi)動(dong)(dong)完成(cheng)。該方(fang)式適用(yong)于泵類及風機類負載電(dian)機。

　   4. 軟停車：在該方式下停止電機時，電機的輸出電壓由額定電壓在設定的軟停時間內逐步降低至零，停車過程完成；常用于水泵負載，它成功地解決了傳統停車過程中的“水錘”現象（即瞬間停機引起流體原來狀態的劇烈變化，造成流體對管道的沖擊） 。
 

軟啟動的應用

       按電機的負載和速度變化分類，軟啟動常用于：
 

　　負載變化較大且不允許速度變化的設備：如港口皮帶輸送機、煤礦皮帶輸送機、 水泥皮帶傳送設備、電動扶梯、不帶變頻器的升降電梯、軋鋼設備、各類工業輸送機械等
 

　　變負(fu)載設(she)備：如中央空調(diao)主機(ji)(ji)、六(liu)角(jiao)機(ji)(ji)床、碾磨機(ji)(ji)、研磨機(ji)(ji)、成形機(ji)(ji)、沖床、拋光機(ji)(ji)、懸(xuan)垂機(ji)(ji)、壓機(ji)(ji)、切削機(ji)(ji)、壓縮機(ji)(ji)、油井抽(chou)油機(ji)(ji)、電(dian)動衣車(che)、食品攪(jiao)拌機(ji)(ji)、塑膠開煉機(ji)(ji)/密煉機(ji)(ji)、注塑機(ji)(ji)、鍛(duan)機(ji)(ji)、板機(ji)(ji)混凝土成型(xing)機(ji)(ji)、橡膠成型(xing)機(ji)(ji)、化工工業(ye)(ye)設(she)備、農用設(she)備、紡織機(ji)(ji)械(xie)、造紙設(she)備、工業(ye)(ye)機(ji)(ji)械(xie)、食品及(ji)其它重工業(ye)(ye)機(ji)(ji)械(xie)。

　　利用軟(ruan)啟動特性設備簡介如下(xia)：

　　空氣壓縮機－大容量電(dian)(dian)(dian)動(dong)機輕載時(shi)進(jin)入(ru)節能(neng)運(yun)行狀態；當輸入(ru)電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓不平衡(heng)時(shi)，可以(yi)自(zi)動(dong)調節使相電(dian)(dian)(dian)流(liu)平衡(heng)，減少(shao)電(dian)(dian)(dian)動(dong)機發熱(re)和延長壽命。

　　離(li)心泵－利用(yong)泵控制(zhi)功能，減少啟動(dong)和停止時(shi)液(ye)流沖擊所(suo)產生地系統(tong)喘(chuan)振(zhen)現象，節省系統(tong)維修費用(yong)。

　　橋式起重(zhong)機－利用雙斜坡起動  ，實現加速過程最有(you)效(xiao)控制，提高生產率并減少產品的損壞(huai)。

　　皮帶運輸機和自動傳輸線－利用軟啟動和預置低速運行，實現平滑起動，避免產品移位和液體溢出。

　　通風機－利用軟啟動取代舊的機電啟動器，減少(shao)皮(pi)帶磨(mo)損和機械沖擊(ji)，節省(sheng)維(wei)修費用。

　　粉碎機械(xie)－利(li)用堵轉(zhuan)和失速(su)保護，避免機械(xie)故障(zhang)或阻(zu)塞(sai)造成電動機過(guo)熱而燒毀。

　　切碎機－利用軟啟動(dong)取代自耦降壓(ya)起動(dong)，有(you)助(zhu)于減少(shao)對電(dian)網的沖擊和節約(yue)能(neng)源。

　　攪拌機－利用雙斜坡起動和預置提速運行，避免機械故障，節約能源，不需要變頻器驅動。
 

軟啟動的發展趨勢

　 
      電動機軟起動技術在不斷發展，隨著電力電子器件和技術的發展，電動機的軟起動有幾個值得重視的分支：磁控軟起動、晶閘管軟起動(SCR)、液阻軟起動；其中以晶閘管（SCR）軟起動應用最為廣泛。晶閘管軟啟動器自 20 世紀80 年代由國外進入國內后，隨著該產品國產化率提高、產品質量穩定，現逐步進入全面應用階段。目前國內廠商著手中高壓電動機軟啟動器研制、開發、推廣。

　　為便于控制，軟啟動器和開關及控制電路可以設計一個完整的電機控制中心以實現對電機的綜合控制及故障記錄報警，可實現控制集成化；軟啟動器與可編程序控制器（PLC）組合后，使控制系統的設計更為方便靈活及可靠，可實現控制的數字化；與計算(suan)機網絡技術相結合可實現(xian)控制的(de)智能化和網絡化。