摘要：电动机作为一种重要的动力装置，已广泛应用于各行各业。当电动机直接启动时，起动电流很大。鼠笼式三相异步电动机的直接起动电流一般为额定工作电流的4～7倍，特殊情况下可超过10倍。特别是当电机容量较大时，冲击电流会干扰电网及其负载，甚至危及电网的安全运行。当起动电流过大时，电机本身会受到过大的电磁力的冲击。如果电机经常起动，绕组也有过热的危险。同时，由于启动应力大，降低了负荷设备的使用寿命。因此，考虑到电网和变电站供配电设备的局限性，大多数大功率电动机采用降压起动来限制起动电流。本文讨论了软起动器的原理、功能和正确选用，供同行探讨。
关键词：电动机；软起动；软启动器
引言
当电动机直接启动时，起动电流很大。软起动技术解决了上述问题。软起动器是一种新型的电机控制装置。实现电机软起动和软停车。它还可以实现轻载节能和多种保护功能。传统的启动方式有Y-1三角形开关启动、串联电阻（电抗器）启动、自动补偿启动、三角形启动等。虽然上述几种降压起动方式的电压降已经降低，但起动电压是跨接的，起动电流也会对电网和供配电设备造成一定的冲击，对电动机和负载造成一定的损坏，影响其使用寿命。
1.电机软启动器作用和特点
1.1软启动器作用
①降低电动机的起动电流，减少配电容量，避免增容投资。
②减少起动应力，延长电动机及相关设备的使用寿命。
③平稳的起动和软停车避免了传统起动设备的喘振问题、水锤效应。
④多种起动模式及宽范围的电流、电压等设定，可适应多种负载情况，改善工艺。
⑤完善可靠的保护功能，更有效的保护电动机及相关设备的安全；软起动器正常工作由交流。
⑥软起动部分完成起动功能，电磁起动器部分完成分断功能。
⑦软起动器的电磁起动部分是由隔离换相开关、接触器组成；当软起动有故障时，将芯架上的旋钮置于直接起动位置，它就具有完备的电磁起动器功能。
⑧可用于频繁起、停的场合。
1.2软启动器特点
①起动方式：根据负载特点选择不同的起动模式及参数设置，可最大程度的使电动机实现最佳的起动效果；三种起动方式：电压斜坡起动—可得到最大的输出扭矩；限流起动—可有效地限制起动电流；点动—可实现试车调试功能。
②高技术性能：由于采用了高性能微处理器及强大的软件支持功能使控制电路得以简化。无需对电路参数进行调整。即可获得一致、准确及快速的执行速度；高强度抗干扰功能。
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③高可靠性：KMPR5电机软启动器所有电器元件均经过严格的筛选，其主控板还须经过72小时高温循环试验和振动试验，从而保证了出厂产品的高可靠性。
④优化的结构：独特紧凑的模块化结构及上进线下出线的连接方式，非常方便用户的集成、成套。
⑤多重保护功能：电机软启动器对电动机的起动有多种保护功能（如过流、过载、缺相、过热等），可降低集成或成套成本，简化电路。
⑥软起动器安装方便：只需将软起动器接于电机与馈电开关之间，电源馈电开关—软起动器—电动机。
⑦键盘设置功能：便捷直观的操作显示键盘，可根据不同负载，对起停、运行、保护等参数进行设置、修改。
2 软起动
在电动机的起动过程中，通过软启动器的电子控制电路对晶闸管的导通角进行控制，使电动机的输入电压从零以设定的函数关系逐渐上升，直至起动过程结束，给电动机加以全电压，即为软起动。在软起动过程中，电动机的起动电流和起动方式均可按照要求任意进行选择与调整，使电动机始终处于最佳的起动过程，起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，同时减少起动过程中的功率损耗。交流电动机的软起动主要有以下几种方式：
（1）斜坡电压软起动。这种软起动方式是最简单的。早期的软启动器多数以起动电压为控制对象进行控制，整个起动过程中仅控制晶闸管的导通角，使电压与时间成一定的函数关系增加，而不具备电流闭环的控制。其缺点是，在电动机的起动过程中，电流不加限制，有时会产生较大的冲击性电流，不仅损坏晶闸管，而且对电网也有较大的影响，因此实际已很少应用。
（2）脉冲恒流起动。起动开始有一个较大的冲击电流，以产生较大的冲击转矩去克服负载较大的阻转矩，使设备能够起动；然后进入恒流起动阶段，直至起动过程结束。冲击电流的大小和维持时间是可以任意设定的。这种起动方式适用于重载起动的场合，如皮带输送机。
（3）恒流软起动。开机后以最短时间使起动电流迅速达到设定值并保持恒定，直至起动过程结束，即在整个起动过程中限定起动电流。电流的限定值通常在电动机额定电流的1.5倍～4.5倍之间选择。通过改变限定值的大小，可以控制电动机的起动时间。这种方式一般适用于惯性大的负载快速起动。
（4）斜坡恒流软起动。在电动机的起动初期使电流以一定速率平稳增加，当起动电流达到设定值后保持恒定直至起动过程结束。起动电流的上升变化率和恒流值都是可以任意设定的，一般根据负载情况与生产要求来设定。这种软起动方式实际中应用最多，尤其适用于风机类、泵类负载的起动。
3. 轻载节能
电动机在空载或轻载运行时功率因数和效率都比较低，但软启动器可解决上述问题。通过监测电动机负载的变化，使软启动器根据变化来改变晶闸管的导通角，这样电动机的工作电压在空载或轻载时会自动降低，从而减少损耗，提高功率因数，达到轻载节能的目的。
4 软停车
在高层建筑的供水系统中，电动机的瞬间停车将会产生巨大的“水锤”效应，使管道及水泵遭到破坏。因此拖动水泵类负载的电动机在停车时，常常通过电子控制电路使晶闸管经过0～120 s的延时从全导通状态逐渐过渡到全关闭状态，从而实现电动机的安全停车。
论文作者:王洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/9
标签：电动机论文; 电流论文; 负载论文; 电压论文; 软起动论文; 方式论文; 电机论文; 《基层建设》2019年第4期论文;