【摘要】本文論述了對于鼠籠型三相異步電動機(jī)在智能控制中的幾種起動方式及其優(yōu)缺點(diǎn)，同時給出通過調(diào)研和本人在應(yīng)用中的切身體會。

【關(guān)鍵詞】智能控制；電動機(jī)；降壓起動器；軟啟動器

一、前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日新月異，智能控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。如：智能大廈、無人值守泵站、無人值守供熱站、各種遙控調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)自動化等等。這正是國家實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是每一個技術(shù)人員肩負(fù)的重要責(zé)任。

智能控制技術(shù)的應(yīng)用，給我們提出了很多要求。如電網(wǎng)的波動性，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能配套等，都要求越來越嚴(yán)格。作為重要驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動機(jī)來說，它的控制方式受到廣大技術(shù)人員的高度重視。既要為智能控制打下良好基礎(chǔ)，又要降低電動機(jī)起動時對電網(wǎng)的沖擊。所以，不得不在電動機(jī)的起動設(shè)備上做工作。

鼠籠型異步電動機(jī)電子軟啟動器的誕生給技術(shù)人員解決了這個問題。它既能改變電動機(jī)的起動特性保護(hù)拖動系統(tǒng)，更能保證電動機(jī)可靠起動，又能降低起動沖擊，而且配有計(jì)算機(jī)通訊接口實(shí)現(xiàn)智能控制。

二、電動機(jī)起動方式的選擇

作為應(yīng)用最廣泛的鼠籠型異步電動機(jī)，它采用降壓起動的條件：

一是電動機(jī)起動時，機(jī)械不能承受全壓起動的沖擊轉(zhuǎn)矩；二是電動機(jī)起動時，其端電壓不能滿足規(guī)范要求；三是電動機(jī)起動時，影響其他負(fù)荷的正常運(yùn)行。

對于降壓起動目前有兩種方式，一種是降壓起動，一種是軟起動。他經(jīng)過了三個發(fā)展階段，一是“Y-Δ” 起動器和自藕降壓起動器，二是磁控式軟啟動器，三是目前最先進(jìn)最流行的電子軟啟動器。電子軟啟動器一般都是采用16位單片機(jī)進(jìn)行智能化控制，他既能保證電動機(jī)在負(fù)載要求的起動特性下平滑起動，又能降低對電網(wǎng)的沖擊，同時，還能實(shí)現(xiàn)直接計(jì)算機(jī)通訊控制，為自動化智能控制打下良好的基礎(chǔ)。

它們的造價比較是：“Y-Δ”起動器須六根出線而且故障率太高，維修費(fèi)也高已不常采用，自藕方式每個千瓦80元左右，磁控的每千瓦150元左右，自藕和磁控的體積較大且故障率較高，維修費(fèi)較高，電子軟啟動器每個千瓦在100元到200元之間，一般情況下，一臺開關(guān)柜能放多臺電子軟啟動器，節(jié)省工程造價，且故障率較低，維修費(fèi)也低。所以，電子軟啟動器應(yīng)是我們首選的目標(biāo)。

三、電子軟啟動器的選擇

通過以上所述，毋庸置疑地在工程設(shè)計(jì)和工程改造中，要想改善工藝提高自動化水平，降低成本提高企業(yè)效益，對電動機(jī)的起動就必須首先采用先進(jìn)的起動設(shè)備——電子軟啟動器。

在應(yīng)用電子軟啟動器時應(yīng)考慮哪些問題呢？做為軟啟動器首先要看它的起動性能和停車性能，目前的軟啟動器有以下五種起動方式：

限流起動顧名思義是限制電動機(jī)的起動電流，它主要是用在輕載起動的負(fù)載降低起動壓降，在起動時難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動力矩，對電動機(jī)不利。斜坡電壓起動顧名思義是電壓由小到大斜坡線性上升，它是將傳統(tǒng)的降壓起動從有級變成了無級，主要用在重載起動，它的缺點(diǎn)是初始轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)矩特性拋物線型上升對拖動系統(tǒng)不利，且起動時間長有損于電機(jī)。轉(zhuǎn)矩控制起動用在重載起動，它是將電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升，它的優(yōu)點(diǎn)是起動平滑，柔性好，對拖動系統(tǒng)有更好的保護(hù)，它的目的是保護(hù)拖動系統(tǒng)，延長拖動系統(tǒng)的使用壽命。同時降低電機(jī)起動時對電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的重載起動方式，它的缺點(diǎn)是起動時間較長。轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動與轉(zhuǎn)矩控制起動相仿也是用在重載起動，不同的是在起動的瞬間用突跳轉(zhuǎn)矩克服電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升，縮短起動時間。但是，突跳會給電網(wǎng)發(fā)送尖脈沖，干擾其它負(fù)荷，應(yīng)用時要特別注意。電壓控制起動是用在輕載起動的場合，在保證起動壓降下發(fā)揮電動機(jī)的最大起動轉(zhuǎn)矩，盡可能的縮短了起動時間，是最優(yōu)的輕載軟起動方式。

綜上所述不難看出，最適用最先進(jìn)的起動方式應(yīng)是電壓控制起動和轉(zhuǎn)矩控制起動及轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動。目前的軟啟動器多是限電流起動和斜波電壓起動，它是最原始最低級最簡單的方式（如“ABB”軟起以及國內(nèi)的大多廠家），還有的是限流起動和轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動。

停車方式有三種：一是自由停車，二是軟停車，三是制動停車。電子軟起動帶來最大的停車好處就是軟停車和制動停車。軟停車消除了由于自由停車帶來的拖動系統(tǒng)反慣性沖擊。制動停車在一定的場合代替了反接制動停車。

可靠性的選擇：可靠性分三個方面，一是產(chǎn)品的短路自保護(hù)，二是無故障停機(jī)保護(hù)，三是產(chǎn)品故障率。前兩項(xiàng)可通過產(chǎn)品說明書識別，國內(nèi)產(chǎn)品一般都不自帶短路保護(hù)，需外加快速熔斷器，自動開關(guān)不能保護(hù)電子軟啟動器。國外的“ABB”不自帶短路保護(hù)，需外加快速熔斷器。無故障停機(jī)保護(hù)看它的軟起是不是帶有綠色單元（KGL），所有的電力電子產(chǎn)品世界難題是無故障停機(jī)（干擾停機(jī)）現(xiàn)象。

智能控制功能的選擇：在選擇軟起要注意它的智能化程度，是否帶微機(jī)接口，接口是否帶有通訊地址和程序，是否能達(dá)到通訊控制以及故障自珍診斷功能等。目前發(fā)現(xiàn)這些功能完整的只有“雷諾爾”的軟起，并且在天津市城市排水微機(jī)控制中得到良好應(yīng)用。其它方面還要考慮是否保護(hù)功能完備和冷卻方式以及運(yùn)行方式等，如：過電流保護(hù)，過壓保護(hù)，單項(xiàng)接地保護(hù)，上下口斷相保護(hù)，三相不平衡保護(hù)，相位顛倒保護(hù)等。冷卻方式分機(jī)械風(fēng)冷和自然風(fēng)冷。柜體是否需加機(jī)械通風(fēng)，元器件的排布等，機(jī)械風(fēng)冷的柜體加機(jī)械通風(fēng)，軟起正上方不能放電器元件，機(jī)械風(fēng)冷的還要考慮傾斜度等。自然風(fēng)冷的無此要求。運(yùn)行方式分在線型和非在線型，選型時盡量選用非在線型。

四、結(jié)論

通過論述，電動機(jī)的降壓起動方式經(jīng)過了“Y-Δ” 起動器和自耦降壓起動器到磁控式軟啟動器，目前又發(fā)展到電子軟啟動器。所以在工程應(yīng)用中，當(dāng)電動機(jī)在直接起動不能滿足要求時，首先考慮的是電子軟啟動器。這是科技發(fā)展的歷史階段，是為今后的智能控制系統(tǒng)化打下良好基礎(chǔ)的必然階段。

參考文獻(xiàn)

[1] 《工廠配電設(shè)計(jì)手冊》航空工業(yè)第四規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 1983

[2] 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 JGJ/T 16-92

[3] 《工業(yè)企業(yè)供電》冶金工業(yè)出版社 丁 昱

[4] 《半導(dǎo)體變流技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版 黃 俊

[5] 《電機(jī)及拖動基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版 顧繩谷