电动机软启动原理及应用

刘增奇

【摘要】本文主要分析了电动机启动的原理，探讨了电动机软启动的主要方法和应用.

【关键词】电动机；软启动；原理；应用

一、前言

目前，电动机软启动的应用还不够广泛，为了提升电动机应用的效果，有必要进一步分析电动机软启动的原理和应用的场合。

二、软启动简述

1、电机启动特性

异步电机启动性能主要有两个指标，启动电流倍数和启动转矩倍数， 软启动器是就是在启动时通过改变加在电机上的电源电压，以减小启动电流、启动转矩。 电动机传统启动方式有自耦减压、Y/△减压等方式，其共同特点是控制线路简单， 启动转矩不可调并有二次冲击电流， 对负载有冲击转矩。 软启动可以有效地降低电动机的启动电流， 其启动电流仅为标准电机硬启动电流的 50%，是高效电动机硬启动电流的 20%（见图 1） 。软启动的限流特性可有效限制浪涌电流，避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击，有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作；对频繁启停的电动机，可有效控制电动机的温升，大大延长电机的使用寿命。

2、固态（晶闸管电子）软启动的原理

目前应用较为常见软启动器时晶闸管（SCR）软启动。

晶闸管软启动原理：在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理 ，改变晶闸管的触发角，启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，就可调节晶闸管调压电路的输出电压，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程；软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能） ，直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作；此时旁路接触器接通（避免電机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命），电机进入稳态运行状态；停车时先切断旁路接触器，然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。

三、现阶段电动机启动与保护方式

近年来，电子式软启动方式将成为电动机启动的主要方式，硬启动逐步被电子式软启动方式代替，原有的硬启动也被改造，实现软启动全面代替硬启动。

1、 电动机软启动装置选择

电动机软启动装置的选择主要取决于它的启动方式和停车方式。

限电流启动模式就是限制电机的启动电流， 主要用于轻载启动和对电机启动电流有严格要求的场合；电压斜坡启动模式就是把电机电压由小到大斜坡线性增加， 主要用于重载启动和对启动电流要求不严格而启动平稳性较高的场合；突跳启动模式就是在电机启动时， 先给电机施加一个较高的固定电压并持续一段时间， 以克服静阻力距， 主要用于重载动， 但是突跳时会给电网造成冲击；转矩控制启动模式就是把电机的启动转矩由小到大斜坡线性增加， 主要适用于重载启动；电压控制启动模式就是保证启动电压压降不变的情况下， 使电机发挥出最大启动力矩， 主要用于轻载启动。

2.软启动保护

软启动的保护功能远远好于传统硬启动器的保护功能。

在过载保护：软启动器在电流控制坏的作用下可以随时感知电动机中变化的电流，为了达到过载保护功能，可以通过增加过载电流的设定和反时限控制模式实现，在电动机发生故障时发出报警信号。

缺相保护：工作时，软启动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。

过热保护：热继电器可以在软启动器内部检测晶闸管散热器的温度，在温度过高时，它将关断晶闸管，并发出报警信号。

四、软启动装置的应用

我局近20座低压泵站原来大多采用星三角启动和自耦变降压启动方式，这两种启动方式启动电流较大，发热严重，对设备绝缘要求比较高，而且频繁启动会烧毁接触器和断路器及自耦变压器，甚至烧毁电动机，而且运行不稳定，事故频发，给运行和维护带来很大不便。近年来随着科技的发展，软启动装置技术日趋成熟和广泛应用，软启动技术不仅用于低压电机的启动上，而且已经用于高压电机的启动上，目前我局大部分低压泵站都进行了技术改造，软启动装置基本替代了原来的降压启动方式；高压电机的软启动技术还没有应用。

五、结束语

综上所述，在熟知电动机软启动的情况下，要进一步科学合理的使用软启动技术，使它的应用越来越广泛，确保我们设备能够安全、经济的运行。

参考文献：

[1]唐振鹏.上湾洗煤厂6kV电动机启动方式的分析与改进[J].煤炭工程.2013.

[2]张以都.国内外重载机械设备软启动技术的研究[J].煤炭科学技术.2011.

[3]王传成.利用晶闸管交流调压器实现大功率三相异步电动机的软启动[J].中国设备工程.2013.