1　引言 　　2005年邯鋼決定對1260m3高爐擴容至2000 m3，高爐的配套設施煤氣洗泵站也要進行相應的擴容改造，在原有設備的基礎上，增加兩臺水泵，配套電機為籠型異步電動機，額定功率為220kW，額定電流為430A，本著經(jīng)濟適用的原則，針對電源負荷和負載性質(zhì)選擇軟起動方式起動電機。 2　起動方式的選擇 　　回顧一下籠型異步電動機的原理與起動方式，我們發(fā)現(xiàn)，電動機的起動經(jīng)歷了從“硬起動”到“軟起動”的過程。 　　直接起動異步電動機是最直接的起動方式，起動時將產(chǎn)生很大的起動電流，這股電流會給電源供給產(chǎn)生壓力，它會使電源線超負載工作。與此同時，轉矩也會激增，這突然的拉動會對運行中的電動機、機器及能源傳輸設備產(chǎn)生壓力。判斷一臺交流電動機能否采用直接起動可按下面的條件來確定： 　　IST／IN≤（3/4+ ST/4 PN） 　　式中 IST：電動機全壓起動電流（Ａ）; IN：電動機額定電流（Ａ）; ST：電源變壓器容量（kVA）; PN：電動機功率（kW）; 　　滿足此條件即可全壓起動，否則應采用減壓起動。 　　因：IST=1350Ａ IN=430 ST=1250 kVA PN=220 kW 　　因：IST/IN=1350/430=3.14　　　 3/4+ST/4 PN=0.75+1250/880=2.17 　　則：IST/IN≥3/4+ST/4 PN 　　因此，不能采用全壓方式起動電機。由于受到費用的限制，利舊兩臺變壓器，所以我們采用降壓起動方式起動電機。 3　降壓起動方式的選擇 3.1 常規(guī)的降壓起動方式 　　主要有:串電阻起動、定子回路串電抗器起動、自耦變壓器起動、星——三角起動等均屬有級起動，起動時起動電流是額定電流的5～7倍，對供電設備、電動機及所拖動的機械設備會造成極大損壞;起動時因過大的起動電流產(chǎn)生過大的電壓降，嚴重威脅著鄰近用電設備的安全運行;起動轉矩只有電動機額定轉矩的0.4～1.2倍（電動機容量越大，起動轉矩倍率越小），對起動轉矩較大的負載，為確保正常起動，必須增加電動機容量，增加了成本。 3.2 液態(tài)變阻軟起動 　　液態(tài)變阻軟起動已發(fā)展為一項成熟的技術，已能充分滿足各種電機軟起動的要求。這種軟起動在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)以下問題: （1）起動電流大小受環(huán)境溫度影響在; （2）液體易開鍋; （3）使用壽命短; （4）體積大，增加基建投資，需定期加水，維護麻煩。 3.3　變頻軟起動 　　變頻調(diào)速裝置也是一種軟起動裝置，它是比較理想的一種，它可以使電壓和頻率都能連續(xù)從零起調(diào)，保持電機有較小的轉差率，因此可以做到無過流，限流的同時保持高的起動轉矩，具有很好的起動性能，但它也有如下缺點: （1）價格較高; （2）變頻器電路原理復雜，對維修技術水平要求高，一旦出現(xiàn)故障，在較短的時間內(nèi)難以恢復運行。 變頻器輸出電壓的高次諧波含量大，對電機有傷害。 3.4　固態(tài)軟起動 　　晶閘管軟起動（又稱固態(tài)軟起動） 　　現(xiàn)代的固態(tài)軟起動器是用微電腦控制的晶閘管交流調(diào)壓器，在三相電路的每一相有兩個晶閘管反并聯(lián)聯(lián)接，通過改變晶閘管的移相控制角，就可以調(diào)節(jié)其輸出電壓，從而達到降壓起動的目的。軟起動技術是根據(jù)電機的機械特性，結合現(xiàn)場工藝，通設定TVR（時間、電壓、斜率）函數(shù)關系，以采取斜坡控制方式來實施起動的，其轉差率S、轉速n、轉矩M也相應平滑變化。由于是平滑上升，故對電網(wǎng)無沖擊電流。由于是無觸點元件，可以頻繁操作。 3.5　分析與比較 　　在選擇軟起動裝置的過程中，對常規(guī)的降壓起動方式、變頻器、固態(tài)軟起動和液態(tài)變阻器等進行了充分論證，最后選擇帶旁路的固態(tài)軟起動裝置。 4　軟起動的起動模式 4.1　斜坡起動 　　該模式是最常用的起動模式，通過減少起動轉矩的沖擊，實現(xiàn)對電動機平滑、連續(xù)無級加速的起動方式。 　　從初始起動轉矩開始，在加速斜坡時間內(nèi)，電動機的輸出電壓緩慢增加直至全電壓，加速斜坡的時間可調(diào)，如果在電壓上升過程中，電動機已經(jīng)達到全速，輸出電壓將自動切換到全電壓，如圖１所示。 4.2　帶脈沖突跳起動的軟起動 　　脈沖突跳起動可以在起動時提供一個短時的脈沖轉矩，滿足那些在起動開始時需要一個高起動轉矩的負載，實際上它是提供一個電流脈沖，以克服負載的慣性，如圖２所示。 4.3　限電流起動 　　限電流起動主要應用在加速時需要限制沖擊電流的場合，該模式為電動機提供一個固定電壓的減壓起動，用于限制大電流。限電流起動也帶有脈沖突跳功能，選突跳起動特性可以在起動時提供一個短時的脈沖轉矩，滿足那些在起動時需要一個高起動轉矩的負載，如圖3所示。 4.4　雙斜坡起動 　　雙斜坡起動提供給用戶兩種獨立的軟起動性能，能夠對其斜坡時間和初始轉矩分別進行調(diào)整，脈沖突跳起動在雙斜坡起動模式中也可提供，如圖4所示 4.5　預置慢速起動 　　預置慢速起動功能可以提供兩種慢速起動模式，便于過程的設置和校準，這兩種速度可在沒有可逆接觸器情況下提供正轉和反轉兩種方向的速度。該模式適用于需要快速使物料定位的場合，預置的低速在正轉方向，既可設置成額定速度的7％（低）或額定速度的15％（高），也可在反轉方向設置成額定速度的10％（低）或額定速度的20％（高），如圖5所示。 4.6　線性加速度起動 　　這種加速模式,是通過一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)來維持電動機加速到恒速的,所需要的反饋信號是通過與電動機耦合的直流測速儀來實現(xiàn)的。如圖6所示。 5　應用 在選擇軟起動的過程中，通過對常規(guī)的起動方式和軟起動的起動模式的分析，最后選擇了西馳公司生產(chǎn)的軟起動裝置。其具有如下特點:采用全數(shù)字控制，人機界面設定參數(shù)，設定與調(diào)整十分方便;采用專門的濾波裝置，無諧波污染;體積小，結構緊湊;晶閘管為長壽命器件，而且又是短時工作，出現(xiàn)事故的機率很低。 根據(jù)我廠的情況，對于水泵類負載選擇限電流起動模式起動電機，將電流設定在2.5Ie，實測起動時間為18s，觀察電網(wǎng)各項電氣測量參數(shù)無異常。其控制原理如圖7所示。 6　結束語 　　通過長期的實際運行考驗，選擇軟起動器控制煤氣洗滌泵站水泵電機起動是正確的，它不僅避免了電機全壓起動對電網(wǎng)和機械設備的沖擊，還因不需電網(wǎng)增容而節(jié)省了大量的費用。該產(chǎn)品在我廠的成功應用，不僅給我們提供了認識新產(chǎn)品、學習新技術的機會，也使我們以后在如何從技術、經(jīng)濟、運行等因素綜合考慮，合理選擇電氣設備增長了經(jīng)驗。