摘要：软启动的原理、结构、功能及软启动方式的选择等进行简要介绍。根据软启动的功能分析其在大型泵站应用中的可行性、可靠性、经济性，认为该产品安全、经济、可靠具有推广使用价值。
关键词：电动机：软启动技术；应用
随着社会经济的进步与工业的快速发展，我国对能源的消耗越来越多，水电工程对能源资源的浪费更加严重。在泵站的运行中，电动机用电量较大，能源消耗多，且存在工作效率不高、安全隐患等问题。而传统的电动机启动装置在启动方式、安全保护等方面存在不足，软启动方式的采用可有效地改善电动机的工作性能，减少机械损伤，同时使电动机的使用方式更加灵活，完善电动机功能，从而确保泵站的安全运行，提高泵站的工作效率。
一、电动机软启动概述分析
针对电动机软启动的相关概念以及重要性等进行分析和研究，是促进工作全面发展的关键点。所谓的电动机软启动，指的是电动机在启动的过程之中分压器件以及回路的变压设备等运行，使得电动机的电压从某一个预先设置的数值自动的上升至全压数值。通过上述的操作，可以使得电动机的转速更加稳定且可靠，全面的提升了电动机软启动运行的可靠性和安全性。主要的来讲，电动机软启动有着以下几个方面的特征：第一，在整个设备启动的过程之中电动机的能量相当稳定，没有出现机械冲击的情况；第二，尽可能的降低启动设备的电流，在设备切换的过程之中没有电流冲击的情况。总的来讲，当前电动机软启动在设备的运行和整个系统的工作流程之中有着重要的价值。一方面可以防止出现电动机局部温度增加的情况，以使得设备的寿命受到影响；另一方面，通过电动机软启动技术的使用还可以全面的降低冲击力对于机械传动的影响，减少对轮轴以及机械设备等的摩擦，以保证设备运行的可靠性。同时，运用电动机软启动技术还可以减少周边的电磁干扰情况，使得设备的运行更加稳定，使得电动机可以更加自如的启动和停止，减少空转情况发生的概率，提升作业的效益，进而达到节能性的效果。所以，从根本上加以分析，电动机软启动对于泵站的设备可谓有着相当重大的价值和意义。电动机软启动有着不同的类型，一般情况之下可以划分为无级以及有级等两种基本的类型，有级属于可以进行档位调节的类型，而无级则属于连续的调节类型，两种工作方式在实践之中的应用都相当广泛，所以还需要结合工作的状况以及电动机软启动运行的情况，以选择最为恰当的工作形式。
二、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，以克服静阻力矩，主要用于重载启动，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。过载保护：软启动器在电流控制器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。
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三、武宣库区泵站对电动机软启动装置的应用
1.软启动装置的安装与调试。在泵站的运行中，软启动装置的安装及调试环节需要确保步骤的准确性与完整性，以此确保电动机工作的顺利进行。在安装与调试环节，首先需要对软启动器内置多种保护功能，如欠压或过压保护、相间平衡、堵转测试、欠载保护等，以此起到保护电动机的作用。因此，在软启动装置的设计中，应结合泵站的运行情况，对软启动器的保护功能进行编程、选择。然后，由于软启动器没有短路保护，在泵站的应用中，应进行支路保护。为了保护装置中的晶闸管，库区所有泵站根据软启动额定电流选择了相应的快速熔断器进行保护。其次，利用软启动装置制动停机电动机的过程中，晶闸管处于不导通状态，使得电源与电机之间的电器隔离未能产生，在这种条件下，对电动机的检修存在不安全因素，因此，我们在设计阶段在每台泵电气一次控制回路中的软启动器前增设了断路器。同时，由于武宣库区设备软启动器台数较多、功率较大，考虑在工作中产生的高次谐波将对电网会产生不利影响，因此，再设计时设置了旁路接触器，在水泵启动稳定后，自动切至旁路运行。最后，由于电流通过软启动器的过程中会有热量散耗，为确保软启动器的可靠运行，在设计中，我们在每台装置中增设了风机冷却设备，并于启动回路进行联锁运行。
2.软启动运行的主要方式。软启动在运行中主要有以下四种方式，第一种运行模式是跨越式运行模式，这时晶闸管是处于全导通状态的，工作电压也在安全状态下，此时将电压的谐波忽略不计，该种模式主要运用于短时工作的电动机。第二种运行方式是接触器旁路工作模式，电动机在到达满速的运行时，旁路接触器将软启动器取代，目的是降低晶闸管热量对自身产生的损耗，整体提升系统的效率，该种模式比较适用于一台软启动装置对多台电动进行启动的情况。第三种运行的模式是节能运行模式，在节能运行模式中电动机的使用往往比较少，负荷比较轻，软启动对定子上施加的电压变小，减少了电机的励磁分量，这种运行的方式可以很好的提高电动机的功率因数。第四种是调压调速运行模式，软启动主要是通过晶闸管来实现对电压的调控，电动机转子的内阻比较小，它的调速范围也比较小，这就要求电动机转子中要串入适当的电阻。
3.软启动器的运用效果。软启动器实现对泵类负载的不同程度进行分析和选择，最大程度的减少机械冲击现象的发生；软启动器利用相间平衡的功能和SM C控制器可以连续监测三相线电压，对输出电压进行调节保证电流的稳定性；注水泵在很多情况下都是空载运行的因此软启动可以利用相应的监测功能对电机的负载进行检测，通过晶闸管对电压进行控制，进而减少电功率的消耗，在电动机端子电压的降低中实现节省；软启动装置中的过载保护功能可以省去热继电器的设置，使得内部的线路更加简单；很多软启动装置还可以进行多种通讯协议，实现计算机对其数据进行采集和控制。除了以上软启动运用中收到的良好效果外，软启动器还具有功能强大、可进行编程、故障信息的储存的使用特点，使用软启动器后电动机的回路中接线较为简化，减少了故障的发生，实现对电动机的智能保护，适合多种电动机负载的启动。
4.武宣泵站群软启动器的选择。根据对软启动器的研究，结合泵站设计、运行的具体情况，我们选择了电压斜坡启动、接触器旁路工作模式的软启动器，并利用软启动器具有的功能强大、可进行编程、故障信息的储存的特点，实现了远程的监视和控制功能，目前运行稳定。
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：
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论文作者:高云龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/5
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