電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器工作原理

電機(jī)軟啟動(dòng)器一般以大功率雙向晶閘管構(gòu)成三相交流調(diào)壓電路，以微處理器及信號(hào)采集、保護(hù)環(huán)節(jié)構(gòu)成控制器，通過控制晶閘管的觸發(fā)角，調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無觸點(diǎn)降壓軟啟動(dòng)、軟停車和空載、輕載的節(jié)能及保護(hù)功能。為此，通過對(duì)軟啟動(dòng)方式與傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式進(jìn)行比較，來分析軟啟動(dòng)器的特性。

軟啟動(dòng)和一般降壓?jiǎn)?dòng)的區(qū)別

在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，降低加到電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓可以減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。

一般降壓?jiǎn)?dòng)是指電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中加在電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓變化是瞬間突變的，主要有“Y-△”降壓?jiǎn)?dòng)和自藕變壓器降壓?jiǎn)?dòng)等；而軟啟動(dòng)是使用調(diào)壓裝置在規(guī)定的啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，自動(dòng)地將啟動(dòng)電壓連續(xù)、平滑地上升，直到達(dá)到額定電壓。

若采用一般降壓?jiǎn)?dòng)，則啟動(dòng)過程是跳躍的、不平滑的，所以又叫作硬啟動(dòng)，對(duì)生產(chǎn)工藝要求穩(wěn)啟動(dòng)的場(chǎng)合不宜采用。而軟啟動(dòng)從初始電壓開始電壓連續(xù)平穩(wěn)地增大，在啟動(dòng)過程中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是平滑的而不是跳躍的，啟動(dòng)過程是平穩(wěn)的，所以叫軟啟動(dòng)。

軟啟動(dòng)器工作原理是當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由電子電路控制晶閘管的導(dǎo)通角使電機(jī)的端電壓以設(shè)定的速度逐漸升高，一直升到全電壓，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)無沖擊啟動(dòng)到控制電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)的過程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成并達(dá)到額定電壓時(shí)，使三相旁路接觸器閉合，電動(dòng)機(jī)直接投入電網(wǎng)運(yùn)行。

如果是輕載，則在正常運(yùn)行時(shí)，也保持所需的較低端電壓，使電機(jī)的功率因數(shù)升高，效率增大。在電機(jī)停機(jī)時(shí)，也通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)端電壓慢慢降低至0，從而實(shí)現(xiàn)軟停機(jī)。

軟啟動(dòng)的特性

(1) 啟動(dòng)電流以一定的斜率上升至設(shè)定值，對(duì)電網(wǎng)無沖擊。

(2) 啟動(dòng)過程中引入電流負(fù)反饋，啟動(dòng)電流上升至設(shè)定值后，使電機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)。

(3) 不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響。由于軟啟動(dòng)以電流為設(shè)定值，電網(wǎng)電壓上下波動(dòng)時(shí)，通過增減晶閘管的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)電機(jī)的端電壓，仍可維持啟動(dòng)電流恒值，保證電機(jī)正常啟動(dòng)。

(4) 針對(duì)不同負(fù)載對(duì)電機(jī)的要求，可以無級(jí)調(diào)整啟動(dòng)電流設(shè)定值，改變電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)較佳啟動(dòng)時(shí)間控制。

軟啟動(dòng)的啟動(dòng)方式類型

(1) 不限流軟啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)，使啟動(dòng)電流以一定斜率不斷上升，直至啟動(dòng)完畢，期間對(duì)啟動(dòng)電流不加任何限制。這種啟動(dòng)方式因?yàn)闆]有對(duì)啟動(dòng)電流進(jìn)行限制，所以對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，一般不使用，適應(yīng)重載啟動(dòng)場(chǎng)合。

(2) 階躍恒流啟動(dòng)。啟動(dòng)一開始在極短的時(shí)間里，使晶閘管接近于全導(dǎo)通，然后恢復(fù)至較小導(dǎo)通角，進(jìn)行正常的恒流軟啟動(dòng)。適應(yīng)場(chǎng)合：?jiǎn)?dòng)時(shí)靜摩擦力矩較大的場(chǎng)合。

(3) 小斜率軟啟動(dòng)。這種啟動(dòng)的特點(diǎn)是電流上升速率緩慢，di/dt 變化率小。適應(yīng)場(chǎng)合為對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、速度變化敏感的場(chǎng)合，如小張力繞線機(jī)構(gòu)。

(4) 恒流軟啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)，電流以一定的斜率上升至設(shè)定值，其后維持恒定，直至啟動(dòng)結(jié)束。適應(yīng)場(chǎng)合為絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。