殷長(zhǎng)城，崔淑玲

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三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)啟動(dòng)方式直接啟動(dòng)就是把電機(jī)的定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上，是三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)中應(yīng)用最多的一種，也是啟動(dòng)方式中最簡(jiǎn)單、直接的一種，一般7.5kW以下電機(jī)允許直接啟動(dòng)，對(duì)小電機(jī)來(lái)說(shuō)直接啟動(dòng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。然而對(duì)較大功率的電機(jī)，如果直接啟動(dòng)會(huì)造成電網(wǎng)供電的較大壓降，從而影響電網(wǎng)中其它設(shè)備的正常運(yùn)行。對(duì)于經(jīng)常啟動(dòng)的較大電機(jī)，過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)造成電機(jī)發(fā)熱，影響電機(jī)壽命，同時(shí)電機(jī)繞組在電動(dòng)力的作用下會(huì)發(fā)生變形，可能造成短路而燒壞電機(jī)。在直接啟動(dòng)方式下，啟動(dòng)電流約為標(biāo)稱電流的5倍～8倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩的1.5倍～2.0倍。三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式有自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、星三角降壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)、軟啟動(dòng)器啟動(dòng)、變頻啟動(dòng)等，而對(duì)繞線式交流電動(dòng)機(jī)，常采用轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器啟動(dòng)，由于串變阻會(huì)產(chǎn)生電能損耗，另外串聯(lián)電阻也容易產(chǎn)生故障降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性這種啟動(dòng)方式一般只用于空載及輕載啟動(dòng)。

在自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制線路中，限制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流是依靠自耦變壓器的降壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自耦變壓器的初級(jí)和電源相接，自耦變壓器的次級(jí)與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)。自耦變壓器的次級(jí)一般有3個(gè)抽頭，可得到3種數(shù)值不等的電壓。使用時(shí)，可根據(jù)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求靈活選擇。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次電壓，一旦啟動(dòng)完畢，自耦變壓器將被切除，電動(dòng)機(jī)直接接到電源，即得到自耦變壓器的一次電壓，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓運(yùn)行。通常稱這種自耦變壓器為啟動(dòng)補(bǔ)償器。但是自耦變壓器體積大，價(jià)格高，也不能拖動(dòng)重負(fù)載啟動(dòng)。

星三角降壓?jiǎn)?dòng)。這一線路的設(shè)計(jì)思想仍是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過(guò)程。所不同的是，在啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，每相繞組承受的電壓為電源的相電壓（220V），減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。而在其啟動(dòng)后期則按預(yù)先整定的時(shí)間換接成三角形接法，每相繞組承受的電壓為電源的線電壓（380V），電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，均可采用這種線路。

延邊三角形啟動(dòng)是在星三角啟動(dòng)方法基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的一種新的啟動(dòng)方法。它是利用電機(jī)引出的九個(gè)出線端(即每相定子繞組多引出一個(gè)線端)的特定接法，達(dá)到降壓?jiǎn)?dòng)的目的。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定子繞組作延邊星形連接，待轉(zhuǎn)速增加到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再換接為三角連接，電機(jī)就進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。由于采用延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)的三相交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的三相定了繞組比一般的多了三個(gè)中間抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)須專門生產(chǎn)，從而限制了此方法的實(shí)際應(yīng)用。

軟啟動(dòng)器（國(guó)外稱為Soft Starter）是一種新穎電機(jī)控制裝置，其集電機(jī)軟啟動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體。軟啟器采用三相反并聯(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)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過(guò)程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

電子軟啟動(dòng)器相對(duì)于傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，其突出的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：軟啟動(dòng)器是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的，能夠連續(xù)穩(wěn)定調(diào)節(jié)電機(jī)的啟動(dòng)，而傳統(tǒng)啟動(dòng)的調(diào)節(jié)是分檔的，即屬于有級(jí)調(diào)節(jié)范圍；軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，是通過(guò)逐漸增大晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)啟動(dòng)電流限制在設(shè)定值以內(nèi)，因而沖擊電流小，也可控制轉(zhuǎn)矩平滑上升，保護(hù)傳動(dòng)機(jī)械、設(shè)備和人員。軟啟動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中保持恒流，確保電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)；根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的啟動(dòng)電流，節(jié)省電能。另外軟啟動(dòng)器具有較好的保護(hù)功能：

1）過(guò)載保護(hù)功能：軟啟動(dòng)器引進(jìn)了電流控制環(huán)，電機(jī)電流的變化狀況可隨時(shí)跟蹤檢測(cè)。通過(guò)反時(shí)限控制和增加過(guò)載電流的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)功能，使電機(jī)過(guò)載時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)關(guān)斷晶閘管；2）缺相保護(hù)功能：工作時(shí)，三相線電流的變化可通過(guò)軟啟動(dòng)器隨時(shí)檢測(cè)到，斷流一旦發(fā)生，便會(huì)立刻作出缺相保護(hù)反應(yīng)；3）過(guò)熱保護(hù)功能：晶閘管散熱器的溫度由軟啟動(dòng)器內(nèi)部熱繼電器檢測(cè)，散熱器溫度一旦超過(guò)允許值后晶閘管會(huì)自動(dòng)關(guān)斷，報(bào)警信號(hào)也一并發(fā)出；4）其它功能：通過(guò)電子電路的組合還可實(shí)現(xiàn)種種聯(lián)鎖保護(hù)功能。

與變頻啟動(dòng)方式比較軟啟動(dòng)是使用降低輸入電流的辦法，使電機(jī)緩慢克服電機(jī)靜態(tài)力矩，進(jìn)入額定轉(zhuǎn)速。變頻器啟動(dòng)是利用變頻器內(nèi)部的微處理器改變輸出電壓和頻率，由低頻低電壓逐步上升達(dá)到額定頻率額定電壓，使電機(jī)進(jìn)入額定轉(zhuǎn)速。軟啟動(dòng)器每相都是單相可控硅的反并聯(lián)，降壓限流3倍～5倍的啟動(dòng)電流，啟動(dòng)方式可選，檢測(cè)保護(hù)也算完善，啟動(dòng)完備要切換旁路接觸器；變頻器才是真正意義上的軟啟動(dòng)器，變頻器的啟動(dòng)也才是正真意義上的平滑，轉(zhuǎn)速由零到額定轉(zhuǎn)速是平滑直線，保護(hù)監(jiān)測(cè)功能完美，調(diào)速方便！變頻器一般都是交直交為基本結(jié)構(gòu)。變頻器啟動(dòng)電機(jī)可以在額定電流下啟動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升，分檔使用和線性調(diào)速使用。變頻相比軟啟動(dòng)更穩(wěn)定，對(duì)電機(jī)保護(hù)性更好，但成本不同。變頻器啟動(dòng)方式主要缺點(diǎn)是對(duì)電網(wǎng)污染較大。

對(duì)于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式，軟啟動(dòng)與變頻器啟動(dòng)已經(jīng)成為應(yīng)用的主要趨勢(shì)，但他們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中還要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合選擇，主要從經(jīng)濟(jì)性和對(duì)電源質(zhì)量影響的要求方面進(jìn)行考慮，傳統(tǒng)方式的星三角等啟動(dòng)方式在一些系統(tǒng)中也有應(yīng)用，設(shè)計(jì)及應(yīng)用中主要還是參考到經(jīng)濟(jì)性原則。

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