導語：略論煤礦電氣系統軟啟動應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，目前在煤礦電氣控制系統中已經得到廣泛的應用，并且具有廣闊的發展前景，本文通過對電機軟啟動原理及啟動方式的分析，給煤礦各種機電設備正確選用軟啟動設備提供了理論參考。

關鍵詞:電機啟動;電氣軟啟動

隨著煤炭工業的迅猛發展，煤礦井下各種機電設備需用電動機的功率也在不斷增大，傳統的降壓啟動方式由于缺點較多，已經不能滿足生產發展的需要，軟啟動器以其啟動平穩，故障率低等特點，正在煤礦電氣控制系統中得到廣泛的應用。

1電動機各種啟動方式的特點和比較被選用最廣泛的拖動設備，自然是鼠籠型三相異步電動機，用其進行全壓啟動是最簡單、最經濟、最可靠的啟動方式。但是，當鼠籠電動機啟動時，如拖動機械不能承受全壓啟動的沖擊轉矩，或其端電壓降不能滿足規范要求，或者電網波動影響其他負荷的正常運行時，就應采取措施采用降壓啟動方式。對于降壓啟動一般有以下幾種常用方式:“Y-△”啟動器、自耦降壓啟動器、磁控式啟動器、雙速電機軟啟動、開關磁阻電機、水電阻式軟啟動器、電子式軟啟動器。

“Y一△”啟動器需6根出線，而且故障率太高，維修費也高，切換時會出現較高的電流轉矩峰值，所以僅適用于空載或低阻性轉矩啟動。一般不適用于煤礦井下防爆的要求。

自耦降壓啟動器啟動時會出現大壓降和高電流峰值，存在二次大的沖擊電流，其啟動電流約為電動機額定電流(Ie)的7倍。其體積大且故障率較高，是笨重復雜的設備，維護工作量大，不能頻繁啟動。一般不適用于煤礦井下防爆的要求。

磁控式啟動器是利用控磁限幅調壓原理，對電動機進行軟啟動。在啟動過程中電壓無級平滑地從初始值(約200V，不可調)上升到全壓，使電動機在啟動中有一個電壓勻速增加的過程。啟動時間約30s內可調。其結構簡單，性能可靠，過載能力強，無二次沖擊電流。但它在啟動時仍存在一次沖擊電流，約為Ie的6倍。啟動電流約為Ie的1·8~2·5倍，不可調，適用負載能力一般，不能頻繁啟動。整機較重，體積較大。一般不適用于煤礦井下防爆的要求。

水電阻式啟動器是利用水導體產生的壓降來完成軟啟動過程的，它在電機的定子繞阻上串接一個水電阻，在啟動過程中，利用電子裝置控制水導體的電阻，達到降壓啟動的目地，它啟動平穩，可以控制數兆瓦功率的電機，其電壓等級達數萬伏。但設備的體積較大，不適用于煤礦井下防爆的要求，多數應用于鋼廠等設備上。

電子式啟動器可以限制啟動期間的壓降，沒有沖擊轉矩和電流，力矩勻速平滑上升，保護傳動機械、設備和人員，節省能源。啟動電流可視負載輕重調整。這種軟啟動器體積小，一臺開關柜能放多臺這種啟動器，節省工程造價，且故障率與維修費較低。可以滿足煤礦井下防爆的要求，所以，這種啟動器應是實際應用中首選的產品。

一般都是采用大功率晶閘管作為主回路的開關元件，通過單片機控制它的導通角進行智能化控制，它既能保證電動機在負載要求的啟動特性下平滑啟動，又能降低對電網的沖擊。除各啟動方式外，還有一些可選功能，如軟停車、泵控制、預置慢速、智能制動、準確停車、低速制動等，同時，還能實現直接計算機通信控制，為自動化智能控制打下良好的基礎。因此，稱它為智能電動機控制器更為貼切。

目前，電子式軟啟動器主要有以下6種啟動方式:(1)斜坡電壓啟動(軟啟動)。顧名思義是電壓由小到大呈斜坡線性上升，它是將傳統的降壓啟動從有級變成了無級。啟動時，電壓迅速上升到初始轉矩相對應的電壓，然后依設定的啟動時間逐漸上升，直至達到電網額定電壓，主要用于重載啟動。

(2)限流啟動。顧名思義是限制電動機的高啟動電流，啟動電流及啟動時間均可在一定范圍內預先調定。當必須限制最大啟動電流時，可使用此方式。

(3)可選擇的加突跳啟動。該功能為電動機啟動瞬間提供一個大提升轉矩以克服負載的靜摩擦。但是，突跳會給電網發送尖脈沖，干擾其他負荷，應用時要特別注意。

(4)全壓啟動。這種軟啟動方式的作用就像一個固態接觸器，充當無觸點開關來用。這種方式會引起電流沖擊。

(5)雙斜坡啟動。這種方式在負載變化的情況下是很有用的。雙斜坡啟動允許用戶從兩個相互獨立的軟啟動斜坡做出選擇，分別設定啟動時間和啟動轉矩。

(6)矩形轉矩啟動方式。這種軟啟動器結構緊湊，保護方式齊全，可以滿足煤礦對設備保護的要求。在控制方式上采用目前國際上流行的控制策略———模糊控制技術，其控制轉矩，可以很好的滿足負載的重載啟動要求。

2軟啟動器的應用通過以上敘述可知，在工程設計和工程改造中，要想改善工藝提高自動化水平，降低成本提高企業效益，對電動機的啟動就必須首先采用最先進的啟動設備———電子式軟啟動器。在選用軟啟動器時應主要考慮以下問題:(1)選擇生產廠家。國內生產電子式軟啟動器的廠家很多，產品五花八門，但多數為地面使用的低電壓軟啟動器。目前在市場上有影響力的基本上都是國外產品，如施耐德的TE、羅克韋爾的A—B、ABB、西門子的產品等。

(2)選型。應根據負載性質的不同來選擇不同類型的啟動器。如果負載是離心泵，則需利用泵控制功能，減少啟動和停止時液流沖擊所產生的系統水錘現象的發生，所以必須選用帶泵控制功能的軟啟動器，如另帶欠載保護和防相位顛倒保護的則更好。負載是通風機的話，可利用軟啟動功能，減少磨損和機械沖擊，并可利用停機時制動轉矩功能。負載是攪拌機，可利用雙斜坡啟動和預置低速運行，避免機械損壞。負載是輸送設備，則利用軟啟動和預置低速功能，實現平滑開停，軟停車消除了由于自由停車帶來的拖動系統反慣性沖擊，避免產品移位和液體溢出。

若有計算機聯網要求，可選帶通信接口的軟啟動器，以便對軟啟動器進行遠程控制和監視，選擇軟啟動器還要考慮負載是標準負載還是重載負載。要注意選擇能夠滿足煤礦防爆要求的產品。

(3)選規格。根據電動機的標稱功率、電流及負載性質選擇啟動器。一般軟啟動器容量稍大于電動機工作電流即可，同時適當考慮散熱因素。

另外，還要考慮是否保護功能完備，如過電流保護、過壓保護、單相接地保護、上下口斷相保護、三相不平衡保護、相位顛倒保護等。冷卻方式分機械風冷與自然風冷兩種。機械風冷帶有冷卻風機，有的是通電常轉的，有的靠溫度控制器來控制其運轉，機柜內安裝軟啟動器時要十分注意散熱空間。煤礦使用的電子式軟啟動器一般采用自然風冷方式。

電子式軟啟動器一般不帶短路保護，通過過載保護來完成短路保護，由于可控硅具有有限大的浪涌電流能力，且過流反應能力在微秒級，在實際應用中，在故障點的電流還沒有形成短路電流時，可迅速的關斷主功率單元。軟啟動器至電動機的接線要特別注意，大部分是3根出線，但部分產品也有6根出線的。軟啟動器可安裝在有功率因素補償器的系統中，但電容器必須位于軟啟動器的電源進線一側，以避免電容器放電損壞軟啟動器的晶閘管，另須在電源和電容之間接入電感線圈。軟啟動器大多帶正常運行和故障信號輔助觸點，供工程設計選用。

煤礦使用的電子式軟啟動器不允許長期在額定負載工況下運行，可以用旁路接觸器，在啟動完畢后把它短接。

切除后要注意電動機運行回路是否還有過載熱保護功能。

在實際應用過程中，若工藝條件許可，一臺軟啟動器可用于多臺電動機的啟動，大大節省投資費用。軟啟動器按其中最大電動機容量進行選擇。

3結語電動機的降壓啟動方式從“Y—△”啟動器、自耦降壓啟動器、磁控式軟啟動器、雙速電機軟啟動、水電阻式軟啟動器等，已發展到電子式軟啟動器，電子式軟啟動器可以滿足煤礦使用的要求，所以在工程應用中，當電動機在直接啟動不能滿足要求時，首先考慮的應是電子式軟啟動器，也為今后的智能控制集成化打下了良好的基礎。