摘要：基于低电压软启动器体积小、转矩可以调节、启动平稳、冲击小、软停机功能等优点，根据软启动器的类型和特点，简要介绍起动器在金堆城钼矿采场排水泵上的应用。
关键词：软启动；冲击电流；电动机
Abstracts：Based on the advantages of small size of low tension soft starter，adjustable torque；soft start；small impact，soft stop function and type and character of soft starts，the auther introduces the soft starter application on drainage pump in mining area of Jinduicheng Mo Mine.
Keywords：soft starts；impacting current；motor
1 软启动器简介
目前，市场上常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。变频器在某种意义上也是一种软启动器，而且是能够真正地实现软启动的启动器，只是造价要高些。而电子式以晶闸管调压式为多数。
晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的3组正反向并联的晶闸管，通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。晶闸管式软启动器有可供选择的几种启动方式斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等。
磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。启动是通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和电抗器的电抗值调节启动电压降，实现电动机软启动。
不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。一般的软启动器不能调节电源频率，也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机，实现无冲击启动。实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的；斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时，开始时要使软启动器输出一个初始电压（初始电压在80～280V之间可以调节），使电动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩，拖动设备开始转动，启动电流为iS。在微电脑的控制下，继续增加输出电压使电动机加速。当软启动器的输出电压接近额定电压时，电动机就已达到额定转速，iS降为负荷电流in。启动时间结束时，软启动器输出额定电压并发出旁路信号，使旁路接触器闭合，软启动器停止输出电压，电动机转入正常运行。软启动的初始转矩可以通过给定初始电压和启动时间进行调节，控制启动电流在2-4.5倍电动机额定电流以内。
图1 软启动器电压—电流特性曲线
低压软启动器的停车方式主要有自由停车，软停车，制动停车种。传统的电动机停车方式常用自由停车，但有许多应用场合，自由停车会产生很大问题，如高层建筑的水泵系统，如果采用自由停车，会产生巨大的“ 水锤” 效应，使管道、水泵损坏。因此利用软停车可以消除自由停车带来的这种反惯性冲击。在停车时刻发出停车指令，电动机的端子电压从缓慢下降，在电压下降瞬间电动机电流会有一个小的电流冲击，然后电动机电流会随电压的下降而下降，直至电动机停下来。
2 低压软启动器选用及应注意的问题
金堆城钼业有限公司露天矿矿在进行采场积水排送时，在2008年以前常使用低压水泵电机直接起动的方式。在2008年露天矿排水车间新建临时泵站，在采场最低平盘996平盘内新增4台250m排水泵，3台工作1台备用。变压器容量800kV•A，6/0.4kV，水泵型号为TYPE300×S90A，扬程为68m，电机型号为Y2-355m-4，电机额定电流为435A。为降低电机启动电流及避免增容投资过大，我们采用软启动器。隔离开关采用HD17-630/3，熔断器采用NT4-1250A，旁路接触器采用CJ29-500/3，热继电器采用JRS2-630/3。多年来运行正常，能够满足排水车间的要求。
2.1根据负载类型选择启动器
软启动器选型除了技术、性能、价格比较外，还要考虑设备现场的电网容量、设备启动负荷轻重、启动频繁程度等具体条件。对于水泵类启动负载较轻的设备，可选择功能简单、价格较低、操作方便的软启动器。这类设备根据电动机额定功率，选用样本规定的相同容量的软启动器就能满足需要。对于大型风机、破碎机等启动负荷比较重的设备，应该选用启动功能比较多、有限流启动功能、自身保护比较齐全的软启动器。尤其功率比较大的设备，最好选用启动功能比较全的高性能软启动器。由于50米台阶排水泵站为水泵类负荷，启动不是很频繁，水泵电机容量为250kW，所以采用性价比较优的SS－250型软启动器。因水泵出口处装有止回阀，所以低压软启动器的停车方式采用自由停车方式。
2.2低压软启动柜电气接线与元件排列
一般低压软启动柜的电气接线如图2所示。柜内电气元件按图示顺序排列，做到主接线简短不交叉，便于铜排连接。软启动器安装在接触器的右侧不受其他元件发热的影响。软启动器与控制柜边壁及其他元件间距要求≥100mm，方便软启动器散热。
图2 SS型软启动器接线图
2.3变压器负载能力及保护整定值校验
软启动装置选用还要注意供电变压器的负载能力，如果变压器已接近额定容量，要慎重选用软启动设备。尤其是要增设功率比较大的设备时，更要核对校验变压器的荷载能力和保护的整定值。
增加软启动设备后，变压器二次侧断路器的短路短延时脱扣器的整定值ir2为
ir2≥1.1（IL+1.35×K×Ie）A
式中：IL为变压器正常运行时的负荷电流（A）；K为新增加软启动设备的启动电流与电动机额定电流的比值；Ie为新增加电动机的额定电流A）。
计算出的ir2应小于变压器二次侧断路器现在的实际短路短延时脱扣器的整定值，否则在新增加设备启动时，变压器二次侧断路器要分断跳闸。造成软启动器选用失败。
总之，软启动器启动转矩大而且可以调节、设备启动时间短、有软停机功能、元件少、维修量小，能够完成启动困难的设备正常启动，是性能比较好的电动机启动控制设备，在金堆城露天矿逐步得到了进一步推广应用，10年来逐步实现了大型低压电机对软起动器的应用。
论文作者:张俊峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
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