摘  要：軟啟動是集電子技術、微處理技術及模糊控制技術于一體的具有先進科技水平，運行安全可靠的電機控制裝置（國內稱為soft starter），它具有很多傳統電機啟動裝置無法比擬的優點，是較理想的換代產品。

　　關鍵詞：傳統啟動；軟啟動裝置；電機；特性；原理；應用

　　The Application and Property of Soft-start Device

　　Tan Bin

　　１  傳統啟動裝置與軟啟動裝置的特點：

　　    電動機傳統啟動方式有自耦減壓、Y/△減壓、延邊△減壓及串電抗器減壓（磁控式），其共同特點是控制線路簡單，啟動轉矩不可調并有二次沖擊電流，對負載有沖擊轉矩。如電網電壓下降可能會造成堵轉。上述方式在停機時均為瞬間動作，如無機械緩沖裝置會對相關設備造成損壞。

　　  軟啟動裝置(RSD)有下特點：

　　   1)降低電機啟動電流和配電容量，避免增容投資。

　　       2)降低啟動機械應力，延長電機及相關設備的壽命。

　　    3)啟動參數可視負載調整，以達到最佳啟動效果。

　　        4)多種啟動模式及保護功能，易于改善工藝、保護設備。

　　    5)備有外控端子，可方便實現異地控制或自動控制。

　　    6)全數字開放式操作顯示鍵盤，操作靈活簡便。

　　       7)高度集成的Intel微處理器控制系統，性能可靠。

　　  8)大電流無觸點交流開關無級調壓，調壓范圍寬、過載能力強。

　　  9)產品可用作頻繁或不頻繁啟動。

　　  有關研究資料報道，絕大部分故障都是在啟動過程中出現的，RSD的出現，避免了以上傳統啟動的缺點，兩者性能比較參見表1。

　　   注：表中STR數字式軟啟動器的啟動電流特性曲線，是選擇限流軟啟動方式下的電流特性曲線；電壓斜坡啟動方式下的電流特性曲線與限流軟啟動方式下的電流特性曲線有一定的差異。

　　２  RSD的工作原理

　　    在三相電源與電機間串入三相聯晶閘管，利用晶閘管移相控制原理，啟動時電機端電壓隨晶閘

　　管的導通角從零逐漸上升，電機轉速逐漸增大，直至達到滿足啟動轉矩的要求而結束啟動過程，此時旁路接觸器接通（避免電機在運行中對電網形成諧波污染，延長晶閘管壽命），電機進入穩態運行狀態，停車時先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動器內晶閘管導通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機轉速由大逐漸減小到零，停車過程完成。見圖1。

　　３  RSD的起停方式

　　３．１  電壓斜坡軟啟動

　　    啟動電機時，軟啟動器的電壓快速升至U1，然后在設定時間t內逐漸上升，電機隨著電壓上升不斷加速，達到額定電壓和額定轉速時，啟動過程完成如圖2。

　　３．２  限流啟動

　　    啟動電機時，軟啟動器的輸出電壓迅速增加，直到輸出電流達到限定值，保持輸出電流不大于該值，電壓逐步升高，使電動機加速，當達到額定電壓、額定轉速時，輸出電流迅速下降至額定電流，啟動過程完成，如圖3。該方式用于某些需快速啟動的負載電機。

　　３．３  斜坡限流啟動

　　   啟動電機時，輸出電壓在設定時間內平穩上升，同時輸出電流以一定的速率增加，當啟動電流增至限定值Im時，保持電流恒定，直至啟動完成如圖4。

　　  該方式適用于泵類及風機類負載電機。

　　３．４  軟停車

　　    在該方式下停止電機時，電機的輸出電壓由額定電壓在設定的軟停時間內逐步降低至零，停車過程完成（如圖5）。該方式常用于水泵負載，它成功地解決了傳統停車過程中的“水錘”現象（即瞬間停機引起流體原來狀態的劇烈變化，造成流體對管道的沖擊）。

　　４  RSD的典型應用

　　  例1：某廠排水站有3臺250 kW 380 V電機，當電機直接停車時，由于管內水的反壓排水出口閥們處“拍門”撞擊聲很響，并發出2次撞擊聲，利用RSD軟起停車功能，“拍門”撞擊聲明顯減小，過去曾出現直接停車即“水錘現象”損壞事故，維護不僅工作量大，還需潛水員下水作業，維護一次費用達2萬元，用了西安西普公司STR/250-3型（價格約2.5萬元/臺）后，從此未出現任何故障。有關電氣原理圖詳見圖6。

　　    例2：某廠有兩臺渣漿泵輸出固液混合物料，一用一備。由于泵的葉輪和殼體均采用高耐磨而且葉輪是采用與轉向相同的螺絲緊固，因此在試車(點動)過程中因電機反轉而使葉輪從軸上退出并擊壞泵體。

　　    采用STRA系列RSD裝置后，使點動電壓連續可調，因而可選擇一個較低點動電壓值使試車時點動而對設備無任何影響，在設備檢修時也可以利用點動功能來盤車。也可使兩臺泵輪流工作，使兩泵運行利用率均等，延長泵電機的使用壽命，有關電路圖詳見圖7。

　　    以上僅舉2例說明RSD的應用及產生的效益，RSD還有很多應用場合，在鋼鐵、電力冶金、石化、民用、建筑等場合均有廣泛應用。

　　５  RSD的發展

　　    實際應用中為便于控制，常獎RSD開關及控制電路組成一個完整的電機控制中心(MCC)以實現對電機的綜合控制及故障記錄報警。RSD與可編程序控制器組合后，使控制系統的設計更為方便靈活及可靠。

　　  軟啟動器自20世紀80年代由國外進入國內后，國內有關部門進行了大量研究及實踐，特別是西安西普公司(江主席曾親臨此公司現場參觀考察)近年來在這個領域作了大量有益的工作，RSD的功能不斷擴正在開發及研制適用于繞線型異步電機，同步電動機及雙速電動機的控制系列產品，RSD在性能與國外(AB公司，schneider公司)同類產品相同的前提下，平均價格比以上公司同類產品便宜50%，與國內自耦減壓裝置相比容量在75 kW以下電機價格貴約60%，容量在90 kW～315 kW僅貴20%左右，在電機輕載時，還可以達到節能的效果。

　　６  結束語

　　    綜上所述，可看出RSD有傳統啟動裝置無法比擬的優點，特別適用于各類泵類或風機負載，對工作機械較特殊的如突跳、平滑加速、減速、快速停止，低速制動的場合，也適用RSD它是傳統啟動裝置的理想換代產品。

　　參考文獻

　　［１］  龐傳貴、李陸峰.民用與工業建筑各類水泵自動控制圖集［Ｍ］．北京：水利電力出版社.

　　［２］  朱仁初、萬伯任.電力施動控制系統設計手冊［Ｍ］．北京：機械工業出版社.

　　［３］  西安西普電力電子有限公司.STR數字式交流電動機軟啟動器［Ｍ］．