摘　要:隨著智能系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制方式要求越來越嚴(yán)格. 文中對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇及啟動(dòng)方式作了詳細(xì)的比較,通過設(shè)計(jì)方案證明異步電動(dòng)機(jī)利用電子軟啟動(dòng)器起動(dòng)是目前最可靠的啟動(dòng)方式. 關(guān)鍵詞:軟啟動(dòng)器;電動(dòng)機(jī);智能系統(tǒng) [b][align=center]Application of Electrical Motor by Means of Sof t Starter FAN Jing[/align][/b] （Department of Mechatronic Engineering , Xi’an University of Arts and Science , Xi’an 710065 , China） Abstract : With the wide application of intelligent system , demand for the cont rol of the elect rical motor is becoming higher and higher. Detailed comparison was made of the selection and starter of the electrical motor. The design plan showed that asynchronous motor was the most reliable starting system by means of electrical soft starter. Key words :soft starter ; electrical motor 智能控制技術(shù)的應(yīng)用,給我們提出了很多要求. 如電網(wǎng)的波動(dòng)性,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能配套等,都要求越來越嚴(yán)格. 作為重要驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī),它的控制方式受到廣大技術(shù)人員的高度重視. 既要為智能控制打下良好基礎(chǔ),又要降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊. 鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)電子軟啟動(dòng)器的誕生給技術(shù)人員解決了這個(gè)問題. 它既能改變電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性,保護(hù)拖動(dòng)系統(tǒng),更能保證電動(dòng)機(jī)可靠起動(dòng),又能降低起動(dòng)沖擊,而且配有計(jì)算機(jī)通訊接口實(shí)現(xiàn)智能控制. 1 　電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式的選擇 作為應(yīng)用最廣泛的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī),它采用降壓起動(dòng)的條件:一是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),機(jī)械不能承受全壓起動(dòng)的沖擊轉(zhuǎn)矩;二是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),其端電壓不能滿足規(guī)范要求;三是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),影響其他負(fù)荷的正常運(yùn)行. 籠型電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有Y- Δ起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等. 這些起動(dòng)方式都屬于有級(jí)減壓起動(dòng),存在明顯缺點(diǎn),即起動(dòng)過程中出現(xiàn)二次沖擊電流. 目前最先進(jìn)最流行的是電子軟啟動(dòng)器.軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是: （1） 無沖擊電流. 軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí),通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角,使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值. （2） 恒流起動(dòng). 軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制,使電機(jī)在起動(dòng)過程中保持恒流,確保電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng). （3） 根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇,可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的起動(dòng)電流. 那么在應(yīng)用電子軟啟動(dòng)器時(shí)應(yīng)考慮哪些問題呢? 做為軟啟動(dòng)器首先要看它的起動(dòng)性能和停車性能.目前的軟啟動(dòng)器有5 種起動(dòng)方式,如圖1 所示. 限流起動(dòng)是限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流,它主要是用在輕載起動(dòng)的負(fù)載降低起動(dòng)壓降,在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降,不能充分利用壓降空間,損失起動(dòng)力矩,對(duì)電動(dòng)機(jī)不利;斜坡電壓起動(dòng)是電壓由小到大斜坡線性上升,它是將傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)從有級(jí)變成了無級(jí),主要用在重載起動(dòng),它的缺點(diǎn)是初始轉(zhuǎn)矩小,轉(zhuǎn)矩特性拋物線型上升對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)不利,且起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)有損于電機(jī);轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)用在重載起動(dòng),它是將電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升,它的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)平滑,柔性好,對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)有更好的保護(hù),它的目的是保護(hù)拖動(dòng)系統(tǒng),延長(zhǎng)拖動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命.同時(shí)降低電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,是最優(yōu)的重載起動(dòng)方式,它的缺點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng);轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)與轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)相仿,不同的是在起動(dòng)的瞬間用突跳轉(zhuǎn)矩克服電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩,然后轉(zhuǎn)矩平滑上升,縮短起動(dòng)時(shí)間. 但是,突跳會(huì)給電網(wǎng)發(fā)送尖脈沖,干擾其他負(fù)荷;電壓控制起動(dòng)是用在輕載起動(dòng)的場(chǎng)合,在保證起動(dòng)壓降下發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,盡可能地縮短了起動(dòng)時(shí)間,是最優(yōu)的輕載軟起動(dòng)方式. 停車方式有3種:自由停車;軟停車;制動(dòng)停車. 電子軟起動(dòng)帶來最大的停車好處就是軟停車和制動(dòng)停車. 軟停車消除了由于自由停車帶來的拖動(dòng)系統(tǒng)反慣性沖擊. 制動(dòng)停車在一定的場(chǎng)合代替了反接制動(dòng)停車. 2 　軟啟動(dòng)器工作原理與主電路圖 軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器,將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間. 這種電路如三相全控橋式整流電路,主電路圖見圖2. 使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動(dòng)機(jī)逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上,實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流,避免啟動(dòng)過流跳閘. 待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),啟動(dòng)過程結(jié)束,軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管,為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓,以降低晶閘的熱損耗,延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網(wǎng)避免了諧波污染. 軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能,軟停車與軟啟動(dòng)過程相反,電壓逐漸降低,轉(zhuǎn)速逐漸下降到零,避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊. 軟啟動(dòng)與軟停車的電壓曲線見圖3 ,4. 3 　軟啟動(dòng)器的應(yīng)用 設(shè)計(jì)采用一拖二方案,見圖5 ,即一臺(tái)軟啟動(dòng)器帶兩臺(tái)水泵,可以依次啟動(dòng),停止兩臺(tái)水泵. 一拖二方案主要特點(diǎn)是節(jié)約一臺(tái)軟啟動(dòng)器,減少了投資,充分體現(xiàn)了方案的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)用性. （1） 啟動(dòng)過程:首先選擇一臺(tái)電動(dòng)機(jī)在軟啟動(dòng)器拖動(dòng)下按所選定的啟動(dòng)方式逐漸提升輸出電壓,達(dá)到工頻電壓后,旁路接觸器接通. 然后,軟啟動(dòng)器從該回路中切除,去啟動(dòng)下一臺(tái)電機(jī). （2） 停止過程:先啟動(dòng)軟啟動(dòng)器與旁路接觸器并聯(lián)運(yùn)行,然后切除旁路,最后軟啟動(dòng)器按所選定的停車方式逐漸降低輸出電壓直到停止. 4 　結(jié)　論 通過論述,電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)方式經(jīng)過了“Y -Δ”起動(dòng)器和自藕降壓起動(dòng)器到磁控式軟啟動(dòng)器,目前又發(fā)展到電子軟啟動(dòng)器. 所以在工程應(yīng)用中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)在直接起動(dòng)不能滿足要求時(shí),首先考慮的是電子軟啟動(dòng)器. 這是科技發(fā)展的歷史階段,是為今后的智能控制系統(tǒng)化打下良好基礎(chǔ)的必然階段. [參　考　文　獻(xiàn)] [1 ] 　莫正康. 半導(dǎo)體變流技術(shù)（2 版） [M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005. [2 ] 　邵群濤. 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)（5 版） [M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.