針對水泥企業(yè)使用的籠型異步電機工況，通過分析SFR軟起動器的工作原理及其幾種起動方式，闡述了水泥企業(yè)SFR軟起動器的使用及選型時應(yīng)注意事項。 一、概述 　　籠型異步電機由于結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、效率高等優(yōu)點而被水泥企業(yè)廣泛地應(yīng)用于機械設(shè)備的拖動中。在實際使用中，電動機在起動或停止過程中還存在著一系列問題。全壓起動時要產(chǎn)生較大的沖擊電流（一般為額定電流Ie的5～8倍）。電動機容量越大，起動時沖擊電流對電網(wǎng)及其負載沖擊就越大，特別是大容量電機直接起動會對電網(wǎng)及其他負載造成干擾，甚至危害電網(wǎng)的安全運行；同時由于起動應(yīng)力較大，使負載設(shè)備的使用壽命降低。在停機時，如果拖動系統(tǒng)突然失去轉(zhuǎn)矩，靠系統(tǒng)的摩擦轉(zhuǎn)矩克服系統(tǒng)的慣性滑行停車，也給拖動系統(tǒng)帶來諸多問題。 　　解決辦法有兩個：一是增大配電容量；二是采用限制電機起動電流的起動設(shè)備。如果僅僅為起動電機而增大配電容量，從經(jīng)濟角度來說，顯然不可取。為此，在水泥廠設(shè)計時，對低壓大電機需要配備限制電機起動電流的起動設(shè)備，常用的有Y/Δ起動，自藕降壓起動等方式來實現(xiàn)。這些方法雖然靠接觸器切換電壓實施啟動降壓，可以達到降低電流的目的，但沒有從根本上解決起動瞬時電流尖峰沖擊問題。起動轉(zhuǎn)距基本固定不可調(diào)，起動過程中都存在二次沖擊電流，對負載機械有沖擊轉(zhuǎn)距，且受電網(wǎng)波動的影響，一旦出現(xiàn)電網(wǎng)電壓向下浮動，會造成電機堵轉(zhuǎn)、起動過程接觸器帶載切換，易造成觸點的拉弧、損壞等方面問題。嚴(yán)重時燒毀開關(guān)、電動機，影響電網(wǎng)其它設(shè)備運行。 　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，我公司開發(fā)的SFR系列軟起動器作為一個新型電動機起動裝置可以克服以上缺點，它是一種集電機軟起動、軟停車、多功能保護于一體的新穎電機控制裝置。目前，水泥企業(yè)籠型異步電機的降壓起動設(shè)備正逐步被軟起動器取代。 二、SFR軟起動器的工作原理及主要特點 　　SFR 軟起動器的工作原理軟起動主要由串接于電源與被控電動機之間三對反并聯(lián)晶閘管調(diào)壓電路構(gòu)成?，F(xiàn)代軟起動器基本上都采用了電力電子技術(shù)和微機控制技術(shù)，以單片微機作為中央控制器控制核心來完成測量及各種控制算法，因此，SFR軟起動器具備了很強的功能和靈活性。整個起動過程是數(shù)字化程序軟件控制下自動進行。利用三對晶閘管的電子開關(guān)特性，通過起動器中的單片機，控制其觸發(fā)脈沖的遲早來改變觸發(fā)角的大小。而觸發(fā)導(dǎo)通角的大小，又改變晶閘管的導(dǎo)通時間，最終改變加到定子繞組的三相電壓的大小。異步電動機定子調(diào)壓的結(jié)果，一方面其轉(zhuǎn)矩近似與定子電壓的平方成正比，另一方面電動機的電流又和定子電壓成正比。電動機的起動轉(zhuǎn)矩和初始電流的限制可以通過定子電壓的控制來實現(xiàn)，而定子電壓又是通過可控硅的導(dǎo)通相角來控制的，所以不同的初始相角可實現(xiàn)不同的端電壓，以滿足不同的負載起動特性。電動機起動過程中，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸增大，晶閘管的輸出電壓也逐漸增加，電動機從零開始加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，從而實現(xiàn)電動機的無級平滑起動。電動機工作在額定電壓的機械特性上。電動機的起動轉(zhuǎn)矩和起動電流的最大值可根據(jù)負載情況設(shè)定。 SFR 軟起動器常用的幾種起動方式： 　　1、限流起動 電機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設(shè)定值（Is）的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長，直到輸出電流達到預(yù)先設(shè)置的電流限值Is，然后保持輸出電流I 　　2、斜坡電壓起動 這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。顧名思義是電壓由小到大斜坡線性上升，它是將傳統(tǒng)的降壓起動從有級變成了無級，主要用在重載起動，它的缺點是初始轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)矩特性拋物線型上升對拖動系統(tǒng)不利，且起動時間長有損于電機。 　　3、斜坡限流控制起動 用在重載起動，它是將電動機的起動電壓由小到大線性上升，同時限制啟動電流，它的優(yōu)點是起動平滑，柔性好，對拖動系統(tǒng)有更好的保護，它的目的是保護拖動系統(tǒng)，延長拖動系統(tǒng)的使用壽命。同時降低電機起動時對電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的重載起動方式，它的缺點是起動時間較長。 　　SFR停機方式有三種：一是自由停車，二是軟停車。 　　1、自由停車 傳統(tǒng)的控制方式都是通過瞬間停電完成的。即慣性停車（斷電自停）； 　　2、軟停車 電動機停機時，軟起動器將額定電壓按軟停車設(shè)定的時間緩慢降至起始電壓Us后停止輸出的一種停車方式，它可以消除了由于自由停車帶來的拖動系統(tǒng)反慣性沖擊。 　　如皮帶運輸機、升降機等許多負荷并不宜突然停機，軟停車功能正好能滿足此要求。晶閘管在收到軟停機信號后，導(dǎo)通角漸減，經(jīng)一定時間才過渡到全關(guān)，即電動機端電壓漸減至零。停車時間可按實際需要設(shè)定。 三、軟起動器的選型及注意事項 　　目前軟起動器的生產(chǎn)廠家很多，有進口也有國產(chǎn)的，原理基本相同。SFR軟起動器是一種新型的、性能優(yōu)良的起動裝置，它結(jié)合了電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和微處理器技術(shù)，與傳統(tǒng)起動設(shè)備相比，具備完善的電機軟啟動和軟停車功能，可保證電機連續(xù)而平滑的啟動，消除了機械沖擊和大電流沖擊，有效的延長了電機的壽命和保護了用電線路和負載。目前在市場上已有廣泛的應(yīng)用。 SFR軟起動器水泥企業(yè)在選用時應(yīng)主要考慮以下問題： 　　1、選擇軟起動器應(yīng)注意負載是標(biāo)準(zhǔn)負載還是重載負載。根據(jù)負載性質(zhì)的不同來選擇不同類型的起動器。 　?。?）如果負載是離心泵（消防泵、噴淋泵、水泵等），則需利用泵控制功能，減少起動和停止時液流沖擊所產(chǎn)生的系統(tǒng)水錘現(xiàn)象的發(fā)生，所以選用SFR-L軟起動器較好，如另帶欠載保護； 　　（2）負載是通風(fēng)機的話，選用SFR-M軟起動器減少皮帶磨損和機械沖擊。 （3）負載是攪拌機、破碎機、提升機等，利用SFR-L斜坡限流起動避免機械損壞； 　?。?）負載是輸送設(shè)備，可利用SFR軟起動和預(yù)置低速功能，實現(xiàn)平滑開停，軟停車消除了由于自由停車帶來的拖動系統(tǒng)反慣性沖擊，避免產(chǎn)品移位和液體溢出； 　　2、根據(jù)電動機的標(biāo)稱功率、電流及負載性質(zhì)選擇起動器。一般軟起動器容量稍大于電動機工作電流即可，對水泥廠的一些重載負荷時應(yīng)加大一檔使用，如：破碎機、球磨機、提升機、長皮帶、攪拌機、風(fēng)機等，同時適當(dāng)考慮散熱因素。 　　3、其他方面，還要考慮是否保護功能完備 　?。?） 如過電流保護、過壓保護、過載保護、上下口斷相保護、三相不平衡保護、相位顛倒保護等。 　　（2）SFR軟起動器一般不帶短路保護，需外加快速熔斷器并與晶閘管容量匹配，它能使晶閘管在連接負載發(fā)生短路時受到保護，低壓斷路器一般不能保護軟起動器。進線電抗器可限制主電源的諧波干擾，當(dāng)幾臺起動器接于同一電源時建議使用進線電抗器。 　?。?） SFR軟起動器至電動機的接線要特別注意， 3根出線。SFR軟起動器可安裝在有功率因素補償器的系統(tǒng)中，但電容器必須位于軟起動器的電源進線一側(cè)，以避免電容器放電損壞軟起動器的晶閘管，另外在電源和電容之間接入電感線圈。SFR軟起動器大多帶正常運行和故障信號輔助觸點，供工程設(shè)計選用。 　?。?） SFR軟起動器允許長期在額定負載工況下運行，可以用旁路接觸器。用一臺SFR軟起動器起動多臺電動機時，其容量應(yīng)根據(jù)電動機中最大的起動負荷考慮，可大大節(jié)省投資費用。 　　（5） 機柜內(nèi)安裝SFR軟起動器時要考慮散熱空間。SFR軟起動器在通過電流時將會產(chǎn)生熱耗散，安裝時應(yīng)注意在其上、下方留出一定空間，軟起正上方不能放電器元件，以使空氣能流過其功率模塊。當(dāng)SFR軟起動器額定電流較大時，要采用風(fēng)機降溫，風(fēng)機的電源可取自電機控制系統(tǒng)的二次回路。機械風(fēng)冷的還要考慮傾斜度等。自然風(fēng)冷的無此要求。運行方式分在線型和非在線型，選型時盡量選用非在線型。 　　（6） 參數(shù)測試功能 　　SFR軟起動器還帶有功能參數(shù)設(shè)置顯示，可以通過按鍵在顯示窗口修改參數(shù)；此功能可使用戶很方便地查詢電機在運行過程中的部分參數(shù)。 四、結(jié)束語 　　通過以上所述，SFR軟起動器的應(yīng)用解決以往電機起動中的問題，在水泥行業(yè)，籠型異步電動機凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場合都可使用，特別適用于需要軟起動與軟停車的各種泵類負載或風(fēng)機類負載；在水泥廠工程設(shè)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(yè)效益，對電動機的起動就必須首先采用先進的起動設(shè)備——SFR電機軟起動器。正是因為軟起動器有多種的控制方式，以及控制方式的靈活性和可靠性，受到用戶的歡迎，具有廣泛的應(yīng)用前景，它已在水泥企業(yè)得到越來越廣泛的使用。