1、低壓軟啟動器選用時應(yīng)注意的問題論文作者：劉兵 劉殿勤摘要：低電壓軟啟動器以體積小，轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動平穩(wěn)、沖擊小并具有軟停機(jī)功能等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用，本文簡要介紹了目前常用的軟啟動器的類型及它們的特點(diǎn)，并總結(jié)了工程現(xiàn)場中選擇軟啟動器時應(yīng)注意的主要問題及經(jīng)驗(yàn)公式。 關(guān)鍵詞：軟啟動 沖擊電流 選擇應(yīng)用 軟啟動器以體積小，轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)、啟動平穩(wěn)沖擊小并具有軟停機(jī)功能等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用，大有取代傳統(tǒng)的自耦減壓、星角等啟動器的趨勢。由于軟啟動器是近年來新發(fā)展起來的啟動設(shè)備，在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和使用方面還缺少指導(dǎo)性的規(guī)范與規(guī)程。我們在軟啟動器的安裝、調(diào)試工作中也遇到了一些實(shí)際技術(shù)問題。例如：

2、不同啟動負(fù)載軟啟動器的選型、軟啟動沖擊電流與過流保護(hù)定值的配合、軟啟動設(shè)備容量與變壓器容量的關(guān)系等問題。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(shí)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(jī)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(dǎo)通角實(shí)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(jī)之間的三相飽和電抗器構(gòu)成的軟啟動裝置。啟動時通過數(shù)字控制板

3、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(shí)現(xiàn)電動機(jī)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(dá)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(jī)，實(shí)現(xiàn)無沖擊啟動。實(shí)際上軟啟動器在啟動設(shè)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80280V之間可以調(diào)節(jié)），使電動機(jī)產(chǎn)生足以克服機(jī)械設(shè)備的靜摩擦的初始轉(zhuǎn)矩，拖動設(shè)備開始轉(zhuǎn)動，啟動電流為Is。在

4、微電腦的控制下，繼續(xù)增加輸出電壓使電動機(jī)加速。當(dāng)軟啟動器的輸出電壓接近額定電壓時，電動機(jī)就已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，Is降為負(fù)荷電流In。啟動時間t1結(jié)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(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)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(jìn)行調(diào)節(jié)，控制啟動電流在24.5倍電動機(jī)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(jī)停車方式常用自由停車，但有許多應(yīng)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(yīng)，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

5、這種反慣性沖擊。在停車時刻t2發(fā)出停車指令，電動機(jī)的端子電壓從Un緩慢下降，在電壓下降瞬間電動機(jī)電流會有一個小的電流沖擊，然后電動機(jī)電流會隨電壓的下降而下降，直至電動機(jī)停下來。2、低壓軟啟動器選用時應(yīng)注意的問題21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叉，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。22軟啟動器選型除了技術(shù)、性能、價格比較外，還要考慮設(shè)備現(xiàn)場的電網(wǎng)容量、設(shè)備啟動負(fù)荷輕重、啟動頻繁程度等具體條件。對于水泵類啟動負(fù)載較輕

6、的設(shè)備，可選擇功能簡單、價格較低、操作方便的軟啟動器。這類設(shè)備根據(jù)電動機(jī)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(fēng)機(jī)、破碎機(jī)等啟動負(fù)荷比較重的設(shè)備，應(yīng)該選用啟動功能比較多、有限流啟動功能、自身保護(hù)比較齊全的軟啟動器。尤其功率比較大的設(shè)備（200KW以上），最好選用啟動功能比較全的高性能軟啟動器。23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(guān)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(guān)熔斷器組合的刀熔開關(guān)。不但起到隔離保護(hù)作用，還可以降低工程造價。隔離開關(guān)的額定電流大于電動機(jī)額定電流就可以滿足運(yùn)行要求。由于軟啟動器中晶閘管的浪涌焦耳積分（

7、I2t）值有限，選用斷路器做短路保護(hù)裝置不能有效保護(hù)晶閘管元件。建議選用快速熔斷器做短路保護(hù)裝置?？焖偃蹟嗥骺蛇x用aR或NGT型半導(dǎo)體保護(hù)熔斷器。選用快速熔斷器一般不用做分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)，因?yàn)閍R型熔斷器的額定分?jǐn)嗄芰?0KA，NGT快速熔斷器的分?jǐn)嗄芰?20KA，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(hù)要比斷路器可靠?？焖偃蹟嗥鞯念~定電流的選用原則是設(shè)備啟動時不會熔斷，設(shè)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(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)和電動機(jī)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(jìn)行計(jì)算選擇。在缺少上述資料時也可按下

8、述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算選用：Ifn(1.82.0)*Ie(A)Ifn快速熔斷器額定電流(A)Ie電動機(jī)額定電流(A)24旁路接觸器的選擇軟啟動結(jié)束時電動機(jī)已在額定電壓上運(yùn)行，所以按電動機(jī)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。25過負(fù)荷保護(hù)裝置的選擇軟啟動裝置的過負(fù)荷保護(hù)裝置應(yīng)該選用具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能的熱過載繼電器。具體選用時，要使電動機(jī)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(shè)備，要使電動機(jī)的額定電流值靠近熱元件整定電流范圍的下限。26變壓器負(fù)載能力及保護(hù)整定值校驗(yàn)在軟啟動裝置選用時除注意上述要求外，還要

9、注意為設(shè)備供電的變壓器的負(fù)載能力。如果事前變壓器已接近滿載，要慎重選用軟啟動設(shè)備。尤其是要增設(shè)功率比較大的設(shè)備時，更要核對校驗(yàn)變壓器的荷載能力和保護(hù)的整定值；增加軟啟動設(shè)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：Ir21.1(IL+1.35*K*Ie) A式中：IL變壓器正常運(yùn)行時的負(fù)荷電流 AK新增加軟啟動設(shè)備的啟動電流與電動機(jī)額定電流的比值（見表1）；Ie新增加電動機(jī)的額定電流 A。計(jì)算出的Ir2應(yīng)小于變壓器二次側(cè)斷路器現(xiàn)在的實(shí)際短路短延時脫扣器的整定值；否則，在新增加設(shè)備啟動時，變壓器二次側(cè)斷路器要分?jǐn)嗵l。造成軟啟動器選用失敗。表1典型設(shè)備軟啟動效果及啟動電流參考值應(yīng)

10、用機(jī)械類型選用功能執(zhí)行的功能啟動電流（%）啟動時間（秒）離心泵標(biāo)準(zhǔn)啟動減少沖擊，消除水錘300515螺桿式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動減少沖擊，延長機(jī)械壽命300320離心式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動減少沖擊，延長機(jī)械壽命3501040活塞式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動減少沖擊，延長機(jī)械壽命350510傳送帶運(yùn)輸機(jī)標(biāo)準(zhǔn)+突跳啟動平穩(wěn)，減少沖擊300310風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動減少沖擊，延長機(jī)械壽命3001040攪拌機(jī)標(biāo)準(zhǔn)啟動降低啟動電流350520磨粉機(jī)重載啟動降低啟動電流4505603、典型應(yīng)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(jī)啟動電流及避免增容投資過大，我們

11、根據(jù)用戶要求采用軟啟動器。由于該負(fù)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(guān)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(yùn)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(jìn)行認(rèn)真地檢查。按設(shè)計(jì)圖紙核對接線是否正確，連接是否可靠。因?yàn)榫чl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(yīng)指示1.3M左右，相間（相間未接控制回路時）、相對地測量電阻值應(yīng)該指示無窮大。檢查確認(rèn)無誤后，在軟啟動器輸出端接上一臺小功率電動機(jī)并設(shè)定啟動方式、初始電壓、啟動時間和停機(jī)時間等技術(shù)參數(shù)。在電動機(jī)與軟啟動器連接前，必須用500V絕緣電阻測試器檢查電動機(jī)和電纜的絕緣狀態(tài)。只