描述

  軟啟動(dòng)器（軟啟動(dòng)器）是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車(chē)、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(guó)外稱(chēng)為Soft Starter。軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車(chē)功能，軟停車(chē)與軟啟動(dòng)過(guò)程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車(chē)引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

電機(jī)軟啟動(dòng)器安裝工藝流程：

 

  軟啟動(dòng)器安裝－》主回路端子接線(xiàn)－》控制回路接線(xiàn)－》啟動(dòng)參數(shù)設(shè)定－》模擬試驗(yàn)－》帶負(fù)荷試運(yùn)行

  軟啟動(dòng)器安裝位置選擇防塵、 散熱條件較好的位置安裝； 安裝時(shí)應(yīng)按說(shuō)明書(shū)考慮空間與周邊環(huán)境*小距離。

  主回路端子接線(xiàn)可分為內(nèi)接式和外接式（見(jiàn)圖 ）兩種， 施工時(shí)按設(shè)計(jì)圖紙連接電機(jī)與軟啟動(dòng)器接線(xiàn)。

  通常配電盤(pán)柜的控制回路已連接完整，用萬(wàn)用表對(duì)照?qǐng)D紙檢查控制線(xiàn)路；注意不可用絕緣搖表檢測(cè)控制線(xiàn)路絕緣電阻，以免損壞軟啟動(dòng)器內(nèi)電子元件。

  軟啟動(dòng)器不能作空負(fù)載模擬動(dòng)作試驗(yàn)，因?yàn)榭肇?fù)載沒(méi)有電流電壓輸出，繼電保護(hù)會(huì)誤動(dòng)作；應(yīng)帶輕負(fù)載試驗(yàn)，檢測(cè)軟啟動(dòng)器參數(shù)設(shè)置是否符合設(shè)計(jì)要求；在此推薦工程現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便方法：可利用三個(gè) 200W 白熾燈泡模擬電機(jī)三相繞組作為試驗(yàn)的輕負(fù)載。

  試運(yùn)行階段注意實(shí)際測(cè)量值與設(shè)定值有無(wú)偏差，分析產(chǎn)生偏差原因不斷調(diào)整，直至符合要求；并做好相應(yīng)檢測(cè)記錄和運(yùn)行報(bào)告。

電機(jī)軟啟動(dòng)器的分類(lèi)及選型

 

  分類(lèi)

  1、在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器：

  在上個(gè)世紀(jì)，軟啟動(dòng)器產(chǎn)品主要是國(guó)外的品牌，在中國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售，如：A-B；ABB、施奈德、西門(mén)子等，但他們都是在線(xiàn)運(yùn)行方式。在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，人們發(fā)現(xiàn)在線(xiàn)運(yùn)行有以下缺點(diǎn)：1、可控硅長(zhǎng)期在線(xiàn)運(yùn)行功耗太大造成能源浪費(fèi)。2、可控硅的散熱量太大需要機(jī)械風(fēng)冷，給成套帶來(lái)很大困難。3、可控硅長(zhǎng)期在線(xiàn)運(yùn)行給電網(wǎng)帶來(lái)高次諧波污染。4、可控硅作為主開(kāi)關(guān)元件長(zhǎng)期工作其可靠性遠(yuǎn)低于機(jī)械開(kāi)關(guān)。5、造價(jià)昂貴用戶(hù)難以接受。6、由于可控硅選型較大和考慮散熱所以體積較大。它的優(yōu)點(diǎn)：1、是對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與保護(hù)及其控制集于一體，強(qiáng)大的智能控制器全部發(fā)揮作用。2、是由于采用了機(jī)械風(fēng)冷能夠適用頻繁啟動(dòng)場(chǎng)所。3、是電路簡(jiǎn)單便于維護(hù)和檢修。

  2、旁路運(yùn)行軟啟動(dòng)器：

  到了上世紀(jì)末和本世紀(jì)開(kāi)始，考慮在線(xiàn)運(yùn)行的缺點(diǎn)和技術(shù)難度性，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家就直接開(kāi)發(fā)了旁路型軟啟動(dòng)器，即電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成后旁路到接觸器上運(yùn)行。它的優(yōu)點(diǎn)是回避了可控硅在線(xiàn)運(yùn)行的缺點(diǎn)，尤其不需要機(jī)械風(fēng)冷。但是，它同時(shí)帶來(lái)缺點(diǎn)：1、電路復(fù)雜化，系統(tǒng)可靠性降低，2、強(qiáng)大的智能控制器不能充分利用，有的不能對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)。3、增加成套裝置的體積和成本。4、增加維護(hù)與檢修的難度。綜合比較后市場(chǎng)上還是多數(shù)采用了旁路運(yùn)行方式，即便是選用了在線(xiàn)運(yùn)行方式的軟啟動(dòng)器，設(shè)計(jì)人員還是加裝一套旁路運(yùn)行接觸器，使軟啟動(dòng)器旁路運(yùn)行?；乇芰丝煽毓柙诰€(xiàn)運(yùn)行的缺陷。

  3、內(nèi)置可控硅旁路型在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器：

  在2003年漢森堡國(guó)際電工產(chǎn)品技術(shù)博覽會(huì)上，德國(guó)的默勒公司和ABB公司（*于200KW以上）推出了內(nèi)置可控硅旁路型在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器，2004年天津諾爾哈頓電器制造有限公司（中美合資）開(kāi)發(fā)出了15~400KW的內(nèi)置可控硅旁路型在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外許多電器公司都在開(kāi)發(fā)內(nèi)置可控硅旁路型在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器。內(nèi)置可控硅旁路型在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)置旁路型軟啟動(dòng)器），是在在線(xiàn)運(yùn)行軟啟動(dòng)器內(nèi)部設(shè)置了一套機(jī)械觸頭與可控硅并聯(lián)，在電機(jī)軟啟動(dòng)過(guò)程和軟停車(chē)過(guò)程中由可控硅運(yùn)行，機(jī)械觸頭斷開(kāi)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)可控硅關(guān)閉，機(jī)械觸頭閉合。這套動(dòng)作過(guò)程是通過(guò)內(nèi)部控制器自動(dòng)完成的，對(duì)外部接線(xiàn)來(lái)講是一個(gè)裝置，所以稱(chēng)做在線(xiàn)運(yùn)行。

  它又可稱(chēng)作旁路型的軟啟動(dòng)器將外邊的接觸器移到了軟啟動(dòng)器里邊集成為一體并能保證體積不增加。它的優(yōu)點(diǎn)是具備上述兩種類(lèi)型的所有優(yōu)點(diǎn)同時(shí)回避了它們各自的缺點(diǎn)：

  1、電路簡(jiǎn)單。

  2、自然風(fēng)冷。

  3、可控硅只管啟動(dòng)和停車(chē)，回避可控硅在線(xiàn)運(yùn)行所帶來(lái)的功耗與散熱。

  4、體積小（和旁路型的一般大?。?。

  5、強(qiáng)大智能控制器得以全發(fā)揮，能對(duì)電動(dòng)機(jī)起到起停與保護(hù)及其控制。

  6、節(jié)省成套空間。

  7、由于可控硅和機(jī)械觸頭組合一體的設(shè)計(jì)，通過(guò)智能控制器實(shí)現(xiàn)了機(jī)械觸頭無(wú)電弧，使的機(jī)械觸頭的電壽命等于機(jī)械壽命，解決了接觸器長(zhǎng)期以來(lái)難以解決的問(wèn)題，與旁路型相比很大提高了系統(tǒng)可靠性。

  8、節(jié)能，此節(jié)能是指軟啟動(dòng)器本身，與可控硅在線(xiàn)型相比可忽略不計(jì)。與旁路型相比減少60%，其原因是由于內(nèi)置旁路型的機(jī)械觸頭采用了無(wú)電弧控制，其銀點(diǎn)的硬度很大降低，觸點(diǎn)的接觸電阻很大降低，使得機(jī)械觸頭的閉合壓力很大降低，機(jī)械觸頭的吸合磁力機(jī)構(gòu)減小一半，降低一半能耗，機(jī)械觸頭的觸點(diǎn)能耗也降低了一半，綜合起來(lái)機(jī)械觸頭與磁力機(jī)構(gòu)的能耗與旁路接觸相比降低一半，再加上節(jié)省熱繼電器的能耗所以與之旁路型相比綜合起來(lái)能節(jié)省60%。

  選型

 

  由上述對(duì)于軟啟動(dòng)器原理及其優(yōu)缺點(diǎn)分析，應(yīng)該是內(nèi)置旁路型的適用性*強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)*多，缺點(diǎn)*少。在實(shí)際工作當(dāng)中還要考慮具體產(chǎn)品品牌的功能和技術(shù)參數(shù)以及產(chǎn)品的可考性，根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行選擇。在此有必要區(qū)分的是頻繁啟動(dòng)和不頻繁啟動(dòng)，對(duì)于軟啟動(dòng)器來(lái)講，一般情況下如果啟動(dòng)間隔時(shí)間不超過(guò)2分鐘每小時(shí)不超過(guò)30次，即可定為不頻繁啟動(dòng)。小于此數(shù)應(yīng)按頻繁啟動(dòng)考慮。風(fēng)機(jī)泵類(lèi)負(fù)荷一般都屬于不頻繁啟動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)有頻繁啟動(dòng)的也有不頻繁啟動(dòng)的，象皮帶機(jī)、球磨機(jī)等可按不頻繁啟動(dòng)考慮，如果是起動(dòng)機(jī)或大型機(jī)械設(shè)備所配的電動(dòng)機(jī)需要可逆功能的多屬于頻繁啟動(dòng)。  在頻繁工作的場(chǎng)所選取軟啟動(dòng)器要按電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流選取，因?yàn)檐泦?dòng)器生產(chǎn)廠(chǎng)家一般選取的可控硅電流是電動(dòng)機(jī)額電流的2.5倍。限制極大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流是額定電流的4.5倍，在不頻繁操作下充分利用可控硅短時(shí)過(guò)載能力，所以在頻繁啟動(dòng)的條件下，應(yīng)加大選取軟啟動(dòng)器的容量，根據(jù)頻繁度的不同取在1.2~1.5倍即可。同時(shí)由于可控硅頻繁工作，為了排除可控硅散發(fā)的大量的熱量，軟啟動(dòng)器必需帶有機(jī)械風(fēng)冷。對(duì)于機(jī)械風(fēng)冷的軟啟動(dòng)裝置，一臺(tái)開(kāi)關(guān)柜極好放一臺(tái)軟啟動(dòng)裝置，而且開(kāi)關(guān)柜也要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。

電機(jī)軟啟動(dòng)器的主接線(xiàn)種類(lèi)及常見(jiàn)故障

 

  電機(jī)軟啟動(dòng)器的主接線(xiàn)方法：

  1、在線(xiàn)型：

  所有軟啟動(dòng)器的控制器都有電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)，當(dāng)軟啟動(dòng)器在線(xiàn)運(yùn)行時(shí)軟啟動(dòng)器的控制器能對(duì)電機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，不要加裝熱過(guò)載繼電器。由于經(jīng)過(guò)可控硅后的電流諧波電流非常大，所以不能加裝電子式熱過(guò)載繼電器，否則熱繼的誤動(dòng)作使系統(tǒng)不能正常工作。由于可控硅比較昂貴而且更換困難，為了保護(hù)可控硅要用快速熔斷器防止軟啟動(dòng)器下口發(fā)生短路燒毀可控硅，圖4A是指在經(jīng)常使用的場(chǎng)所，軟起動(dòng)器的上口不加接觸器，圖4B是指不經(jīng)常使用的場(chǎng)所，在停車(chē)后將軟啟動(dòng)器的電源斷開(kāi)。

  2、旁路型：

  旁路運(yùn)行軟啟動(dòng)器，離開(kāi)旁路接觸器是無(wú)法運(yùn)行的，所以在兩種主接線(xiàn)方案里都有。對(duì)于軟啟動(dòng)器上口的接觸器的作用和在線(xiàn)運(yùn)行方式下作用相同在此不再重復(fù)。著重說(shuō)明的是熱繼電器，把它安方在旁路接觸器的下口，不通過(guò)起動(dòng)電流極好，尤其是電子熱繼電器，由于經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)器后電流諧波很大能干擾電子熱繼電器誤動(dòng)作而使電機(jī)停車(chē)。另外因?yàn)榭煽毓璧亩虝r(shí)工作沒(méi)必要安裝快速熔斷器，所以在主結(jié)線(xiàn)方案里沒(méi)有加裝快速熔斷器。

  3、內(nèi)置旁路型：

  它的主接線(xiàn)和在線(xiàn)型的大致相同，**的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榭煽毓璧亩虝r(shí)工作沒(méi)必要安裝快速熔斷器。  電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)是有軟啟動(dòng)器的控制器實(shí)現(xiàn)的，它不*在功能和性能上超過(guò)電子熱繼電器，而且不會(huì)因主回路的諧波電流及外界的干擾而誤動(dòng)作。

  電機(jī)軟啟動(dòng)器的常見(jiàn)故障

  軟啟動(dòng)器的故障大體分如下幾種：

  1、電動(dòng)機(jī)起不來(lái)：

  電動(dòng)機(jī)起不來(lái)的原因大致分兩種情況：

  一是六只可控硅的其中一只觸發(fā)不可靠或是不導(dǎo)通，此時(shí)一相電路通過(guò)的是半波直流，電動(dòng)機(jī)的兩相繞組通過(guò)的直流對(duì)電動(dòng)機(jī)起到了制動(dòng)作用，不*電機(jī)起不來(lái)，嚴(yán)重的還會(huì)燒毀電機(jī)和可控硅。

  二是啟動(dòng)參數(shù)或啟動(dòng)曲線(xiàn)不合適造成電機(jī)起不來(lái)，這是常見(jiàn)故障。前者在使用過(guò)程當(dāng)中會(huì)發(fā)生，但幾率低于接觸器的故障率。后者多發(fā)生在**次投運(yùn)調(diào)試，調(diào)試好以后就不會(huì)出現(xiàn)。多數(shù)的廠(chǎng)家不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象，啟動(dòng)程序性能好，出廠(chǎng)值設(shè)定的適用性強(qiáng)。只有很少?gòu)S家的產(chǎn)品需要廠(chǎng)家自己去調(diào)試。

  2、可控硅燒毀：

  可控硅擊穿或可爆，此類(lèi)故障不分國(guó)內(nèi)外品牌，因廠(chǎng)家而易，但都比接觸器的故障率低，而且主要問(wèn)題出現(xiàn)在餅式可控硅的安裝工藝上。

  3、控制器燒損：

  相對(duì)于軟啟動(dòng)器來(lái)講，控制器燒毀故障是*嚴(yán)重的。有的廠(chǎng)家此類(lèi)故障造成的返修率已超過(guò)30%。進(jìn)口的或合資的廠(chǎng)家此類(lèi)問(wèn)題不多見(jiàn)。主要是控制器的電源和觸發(fā)電路以及輸入電路三部分容易燒毀。

  4、軟啟動(dòng)器誤動(dòng)作：

  電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的裝態(tài)下因軟起動(dòng)器受干擾而停機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下因軟起動(dòng)器受干擾而起動(dòng)是時(shí)有發(fā)生，前者較普遍，后者只有兩個(gè)品牌發(fā)生過(guò)。究其原因，一是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，二是和線(xiàn)路布局有關(guān)。但是凡是進(jìn)口或合資的軟啟都沒(méi)有上述現(xiàn)象，國(guó)產(chǎn)品牌中此問(wèn)題比較多。

  5、軟啟動(dòng)器內(nèi)部插接件接觸不良：

  軟啟動(dòng)器內(nèi)部插接件選用本來(lái)不是問(wèn)題，這是國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家容易忽略的問(wèn)題，經(jīng)常出現(xiàn)故障。進(jìn)口或合資廠(chǎng)家都不犯此類(lèi)的錯(cuò)誤。