高明軍　鐘鈺

【摘 要】我公司二期輸煤系統(tǒng)細碎機原設(shè)計為一臺185KW、一臺160KW兩臺異步電動機共同驅(qū)動，使用自藕降壓器降壓啟動。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，起動時要產(chǎn)生較大沖擊電流（一般為額定電流Ie的4～7倍），同時由于起動電應(yīng)力較大，經(jīng)常燒毀接觸器觸點及自藕變壓器等，使負載設(shè)備的使用壽命降低，生產(chǎn)成本相應(yīng)較高。由于細碎機破碎粒度達不到生產(chǎn)要求，公司經(jīng)研究決定，更換改造細碎機。改造完成后的細碎機由原來的兩臺電機驅(qū)動改為一臺280KW驅(qū)動，現(xiàn)有的啟動設(shè)施遠遠滿足不了啟動要求。經(jīng)多次現(xiàn)場查看、計算，決定在改造細碎機的同時，將原來的自藕降壓器降壓啟動改為軟啟動器啟動。

【關(guān)鍵詞】軟啟動；輸煤；應(yīng)用

1.選用依據(jù)

國家標準規(guī)定：當電機頻繁起動時，所造成的壓降不宜低于10%；不頻繁起動時，壓降不低與20%；不頻繁起動，且與照明或其他對電壓波動敏感的負荷合用變壓器時，電機起動時的電網(wǎng)電壓降不能超過15%。解決辦法有兩個：一是增大配電容量；二是采用限制電機啟動電流的起動設(shè)備。

如果僅僅為起動電機而增大配電容量，從經(jīng)濟角度上來說，顯然不可取。為此，往往需要配備限制電機起動電流的起動設(shè)備，過去多采用Y/△降壓、自耦變壓器降壓、磁控降壓等方式來實現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動器得到廣泛應(yīng)用。智能型軟起動器（Soft Starter）是一種集軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝備。它不僅實現(xiàn)在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電機，而且可根據(jù)電動機負載的特性來調(diào)節(jié)起動過程中的參數(shù)，如限流值、起動時間等。此外，它還具有多種對電機保護功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動設(shè)備的諸多弊端。

為此，我公司決定在細碎機改造中引用智能型軟起動器，以達到節(jié)能、安全運行的目的。

2.改造過程

首先對現(xiàn)有的降壓啟動系統(tǒng)進行核實，并與細碎機改造后在不改變啟動方式的情況下，進行了元器件的對比（見下表）。

經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，如果不改變啟動方式，需要更換全部的元器件、電纜及柜體，并且更換后的元器件體積較大，有的元器件還沒有現(xiàn)貨，需特殊加工。這樣給以后的維修、維護工作帶來了一定的制約。如果采用軟啟動器啟動，只需增加軟啟動控制柜一面，將現(xiàn)有的隔離刀開關(guān)更換即可，電纜及斷路器等元件不動，這樣可節(jié)省電氣部分改造一半的投資。

3.軟起動MCC控制柜

MCC（Motor Control Center）控制柜，既電動機控制中心。軟起動控制柜由以下幾部分組成：

（1）輸入端斷路器。

（2）軟起動器。

（3）軟起動器旁路接觸器；（將軟起動器的晶閘管兩側(cè)安裝上旁路接觸器觸頭，其優(yōu)點是，軟起動結(jié)束，旁路接觸器閉合，使軟起動器退出運行，直至停車時，再次投入，這樣即延長了軟起動器的壽命，又使電網(wǎng)避免了諧波污染，還可減少軟起動器中的晶閘管發(fā)熱損耗）。

（4）上側(cè)控制電路：后臺可實現(xiàn)電壓、電流顯示和故障、運行、工作狀態(tài)等信號顯示。

我公司將軟起動控制柜通過與后臺連接，以實現(xiàn)集中控制功能，方便了操作及維護。

4.工作原理與運行特點

三相交流異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩直接與所加電壓的平方成正比，也就是說，只要降低電機接線端子上的電壓就會影響這些值。軟起動器的工作原理是通過控制串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角使電機的端子電壓從預(yù)先設(shè)定的值上升到額定電壓。

軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是：

（1）無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機起動電流從零線性上升至設(shè)定值。

（2）恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，確保電機平穩(wěn)起動。

（3）根據(jù)負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。

軟起動運行特點：

（1）能使電機起動電壓以恒定的斜率平穩(wěn)上升，起動電流小， 對電網(wǎng)無沖擊電流，減小負載的機械沖擊。

（2）起動電壓上升斜率可調(diào)，保證了起動電壓的平滑性，起動電壓可依據(jù)不同的負載在30%～70%Ue（Ue為額定電壓）范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

（3）可以根據(jù)不同的負載設(shè)定起動時間。

（4）軟起動器還具有可控硅短路保護、缺相保護、過熱保護、欠壓保護等功能。

5.軟起動器的應(yīng)用場合

軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟起動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。

原則上，異步電動機凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場合都可使用，適用于各種泵類負載或風(fēng)機類負載，需要軟起動與軟停車（解決水錘效應(yīng)）對于變負載工況、電動機長期處于輕載運行，只有短時或瞬間處于滿負荷運行場合，應(yīng)用軟起動器（不帶旁路接觸器）則具有輕載節(jié)能的效果。

6.結(jié)束語

此次改造通過應(yīng)用軟啟動器，減小了設(shè)備投資，提高了設(shè)備的安全運行質(zhì)量，降低了維修、維護費用，達到了節(jié)能、安全運行的目的。

隨著我國的經(jīng)濟的快速發(fā)展及國家對節(jié)能改造力度的加大，對各種設(shè)備的節(jié)能要求越來越高，傳統(tǒng)的降壓起動方式，已無法滿足生產(chǎn)、節(jié)能需要，所以選擇智能型電動機起動設(shè)備，將是必然的發(fā)展方向。 [科]