电机软启动器的优缺点及正确应用

4.2 旁路型
旁路运行软启动器，离开旁路接触器是无法运行的，所以在两种主接线方案里都有。对于软启动器上口的接触器的作用和在线运行方式下作用相同在此不再重复。着重说明的是热继电器，把它安方在旁路接触器的下口，不通过起动电流最好，尤其是电子热继电器，由于经过软启动器后电流谐波很大能干扰电子热继电器误动作而使电机停车。另外因为晶闸管的短时工作没必要安装快速熔断器，所以在主结线方案里没有加装快速熔断器，见图5(a)和图5(b)。

 

 

图5(a)   经常使用的软起动器      图5(b)  不经常使用的软起动器
4.3 内置旁路型
它的主接线和在线型的大致相同，唯一的优点是因为晶闸管的短时工作没必要安装快速熔断器。
电动机的过载保护是有软启动器的控制器实现的，它不仅在功能和性能上超过电子热继电器，而且不会因主回路的谐波电流及外界的干扰而误动作，见图6(a)和图6(b)。

 

 

图6(a)   经常使用的软起动器      图6(b)   不经常使用的软起动器
5  软启动器的起动特性
在应用电子软起动器时应考虑哪些问题呢？作为软起动器首先要看它的起动性能和停车性能，目前的软起动器有以下三种起动方式。
5.1 限流起动(见图7)

 

 

图7     限流软动
5.2 斜坡电压起动(见图8)

 

 

图8     斜坡电压起动
5.3 转矩加突跳控制起动(见图9)

 

 

图9     转矩加突跳控制起动
限流启动顾名思义是限制电动机的启动电流，它主要是用在轻载起动的负载降低起动电流带来的线路压降，并能直观地看到启动电流，缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间，损失起动力矩，对电动机不利。斜坡电压起动顾名思义是电压由小到大斜坡线性上升(又称转矩控制)，它是将传统的降压起动从有级变成了无级，主要用在重载起动，优点是起动转矩特性抛物线型上升对拖动系统有利，起动平滑，柔性好，对拖动系统有更好的保护，延长拖动系统的使用寿命。它的缺点是起动电流较大突跳加电压斜坡(又称转矩加突跳控制)启动是在电压斜坡控制起动的基础上加一个电压突跳(又称转矩突跳)，它是用在静惯量较大用电压斜坡启动比较困难的场所，如风机负载。在起动的瞬间用突跳转矩克服电机静阻力矩，然后转矩抛物线上升，缩短起动时间。但是，突跳会给电网发送100ms的浪涌电流，应用时要注意。
停车方式有两种:一是自由停车，二是软停车。电子软起动带来最大的停车好处就是软停车。软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击。

6  软启动器控制接线注意事项
6.1 控制电缆的影响
软启动器的控制输入接点都是采用的直流24V(国产的多是12V DC)，如果有交流220V或380V控制线路和软启动器的控制输入线路用一根电缆敷设，很容易出问题。一定要用中间继电器将软启动器的控制输入线隔离开来，将外接线路变成同电压线路，否则，强电会干扰软启的正常工作或烧毁软启动器的控制器。
6.2 控制距离
如果控制电缆过长，由于软启动器的控制电压太低，线路损耗过大时软启动器动作不可靠，一般情况下当控制距离超过200m时应采用中间继电器将控制电压提高后再远距离控制。

7  软启动器的常见故障
目前国内的软起动器生产厂家很多，大都是旁路型的，产品的可靠性与世界知名品牌相比差距越来越小，市场份额已经超过国外品牌。软启动器的故障大体分如下几种。
(1) 电动机起不来
电动机起不来的原因大致分两种情况:一是六只晶闸管的其中一只触发不可靠或是不导通，此时一相电路通过的是半波直流，电动机的两相绕组通过的直流对电动机起到了制动作用，不仅电机起不来，严重的还会烧毁电机和晶闸管。二是启动参数或启动曲线不合适造成电机起不来，这是常见故障。
(2) 晶闸管烧毁
晶闸管击穿或爆炸，此类故障不分国内外品牌，因厂家而易，但都比接触器的故障率低，而且主要问题出现在饼式倡闸管的安装工艺上。
(3) 控制器烧损
相对于软启动器来讲，控制器烧毁故障是最严重的。有的厂家此类故障造成的返修率已超过30%。进口的或合资的厂家此类问题不多见。主要是控制器的电源和触发电路以及输入电路三部分容易烧毁。
(4) 软启动器误动作
电动机在运行的装态下因软起动器受干扰而停机，在停止状态下因软起动器受干扰而起动是时有发生，前者较普遍，后者只有两个品牌发生过。究其原因，一是产品质量问题，二是和线路布局有关。
(5) 软启动器内部插接件接触不良
软启动器内部插接件选用本来不是问题，这是国内厂家容易忽略的问题，经常出现故障。

8  结束语
通过论述，电动机的降压起动方式经过了“Y-Δ” 起动器和自耦降压起动器到磁控式软起动器，现今发展到电子软起动器。而软启动器由于晶闸管结压降功耗带来的问题，又从在线运行过度到旁路运行方式，现在又发展到在线运行内置旁路。总体而言软启动器的可靠性有的比接触器高，有的比接触器低。科学在发展技术在进步，由于内置可控硅旁路在线运行软启动器采用了无电弧技术，为超智能无电弧高可靠性接触器的诞生奠定了基础。