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[摘 要]：软起动器是一种起动笼型异步电动机的新装备，它可使起动电流以恒定的斜率平稳上升，对电网无冲击；起动电流不受电网波动的影响；减少起动转矩对负载的冲击；有过载和缺相保护等功能。本文介绍了软起动器的特性以及软起动器在电厂中的应用。
[关键词]： 软起动器 电动机
笼型异步电动机由于价廉，工作可靠的特点在工业领域里早已得到了广泛的应用，但是笼型异步电动机在起动和停止过程中还存在一些问题。传统的笼型异步电动机的起动方式有Y-△起动，自耦减压起动，串电抗器减压起动，延边三角形减压起动等，其共同的特点是：控制电路简单，但是起动转矩基本固定不可调，起动中都存在二次冲击电流，对负载机械有冲击转矩且易受电网电压波动的影响，一旦出现电网电压向下浮动，会造成电机堵转，起动困难。且上述几种方法停机时都是瞬时停电，如果负载较重会造成剧烈的机械冲击。尤其在电厂中，电动机被用于许多重要部位，起动时电流会远大于其额定电流，有时会使厂用系统跳闸，对水轮发电机组的安全运行将构成重大威胁，在自动化控制电厂，软起动器的广泛应用则很好的解决了这些问题。
1.软起动器及其工作原理
软起动器是一种集电机软起动，软停车轻载节能的和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为soft starter，它的主要构成是串接于电源和被控电机之间的三相反并接晶闸管及其电子控制电路。它实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。其主电路图见图1。在软起动器中三相电源与被控电机之间串入三相反并联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，起动时，使晶闸管的
导通角从0°开始，逐渐前移，电机的端电压从零电压开始逐渐上升，直至达到满足起动转矩要求，保证起动成功。
2.软起动器的特性
软起动器的起动特性与前述几种起动方式相比有非常明显的优越性。
2.1软起动器起动能使起动电流以恒定的斜率平稳上升，对厂用系统无冲击电流，提高了厂用设备的使用寿命，同时对发电机组的安全、稳定运行提供了有力的保障。几种起动方式的起动特性曲线比较如图2所示。
2.2由于软起动器在晶闸管的移相电路中引入了电机电流反馈，使电机在起动过程中保持恒流，起动平稳。由于以起动电流为设定值整定，当电压向上或向下浮动时，通过控制电路自动增大或减小晶体管的导通角，可以维持原设定值，保持起动电流恒定。
2.3起动电流上升速率可调，从而极大的减小了
电机起动时转矩对负载的冲击，特性曲线图见图3：
2.3软起动器可以根据负载的不同控制起动时间的长短，如图4，其中起动电流I1>I2>I3，起动时间t1 3.软起动器的保护功能。
3.1过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化情况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。
3.2缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。
3.3过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的浊度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。
3.4反映电源故障功能：一旦软起动器的进线电源消失，通过其内部的控制回路，它能迅速的将故障信号发至监控系统。
4.软起动器在智能控制电厂中的应用
以采用的是法国施耐德电气公司的Altistart 46型软起动器，它与PLC组合被用于厂房主排风机、机组油压装置、蝶阀油压装置和检修供排水泵。该型软起动器有标准负载和重型负载应用两大类，额定电流从17～1200A共21种额定值，电机功率从2.2～800KW，该产品除具有软起动和软停车功能外，还具有恒定加减速功能，其二次回路控制原理也基本相同。
现主要介绍一下机组调速器油压装置上软起动器与PLC组合的应用。
调速器油压装置是水轮发电机组的重要组成部份，它的主要作用是给调速器的接力器提供稳定的压力油，通过调速器机械柜来控制导叶开度的增加和减少，从而达到控制机组转速，机组所带负荷的多少，以及控制机组的开机和停机。机组油压装置工况的好与坏直接关系着机组能否安全，稳定的运行。过去所采用油泵电机的起动方式，常常因为电机的起动电流过大，引起进线电源跳闸，同时繁杂的二次接线也加增了维护的难度，这不能适应现在“无人值班”电厂的发展趋势。在电厂将软起动器与PLC组合应用于油压装置则收到了非常好的效果，其控制原理接线图如图5示：
通常情况下，油压装置的两台电机为一台主用，一台备用，如果M1作为主用，则先由PLC出口，1ZJ动作，起动1K再由1K起动软起动器1使M1投入工作。同时R2A、R2C接通由1XJ发出M1投入工作信号。如果M1缺相过流、过载、过热电流故障。则R1B、R1D接通，由2XJ发出M1故障信号同时切除1K继电器，当PLC收到M1故障信号后。自动将2K继电器上电，由软起动器2起动备用M2投入工作，反之亦然。在正常情况下，PLC还设定了工作泵工作一定的时间或者次数后，自动切为备用泵，这样能更好的使两台泵轮换工作。机组油压装置的额定电流为42A，如果采用老式的起动方式，其起动电流将达到200A左右，当采用了软起动器后，起动电流从0-42A以一定的斜率平稳上升。
电厂中软起动器和PLC组合的大量应用，普遍减小了因电动机起动电流过大对厂用系统的冲击，同时也延长了电动机和厂用设备的使用寿命，减小了维护的工作量，使电厂的自动化水平又上了一个台阶，同时也代表了未来电动机控制的发展趋势。
5.结束语
现阶段，国际上软起动器的发展是非常快的，软起动器已从最初的单一软起动功能，发展至有软停车，故障保护等功能，有的产品还有电动机轻载节能的功能，因此受到了用户的普通欢迎。中国的软起动技术的开发也取得了丰硕的成果，并已有成熟的产品推出。虽然软起动器的价格比利时起Y-△减压起动器，自耦减压起动器要高2～3倍左右，但从当前各电厂的使用情况看，其性能价格比是很高的，是其它起动器所无法比的，随着软起动器械的进一步推广应用，定会产生出更大的经济效益和社会效益。
作者简介：陈璐，重庆水利电力职业技术学院电气系讲师。
[关键词]： 软起动器 电动机
笼型异步电动机由于价廉，工作可靠的特点在工业领域里早已得到了广泛的应用，但是笼型异步电动机在起动和停止过程中还存在一些问题。传统的笼型异步电动机的起动方式有Y-△起动，自耦减压起动，串电抗器减压起动，延边三角形减压起动等，其共同的特点是：控制电路简单，但是起动转矩基本固定不可调，起动中都存在二次冲击电流，对负载机械有冲击转矩且易受电网电压波动的影响，一旦出现电网电压向下浮动，会造成电机堵转，起动困难。且上述几种方法停机时都是瞬时停电，如果负载较重会造成剧烈的机械冲击。尤其在电厂中，电动机被用于许多重要部位，起动时电流会远大于其额定电流，有时会使厂用系统跳闸，对水轮发电机组的安全运行将构成重大威胁，在自动化控制电厂，软起动器的广泛应用则很好的解决了这些问题。
1.软起动器及其工作原理
软起动器是一种集电机软起动，软停车轻载节能的和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为soft starter，它的主要构成是串接于电源和被控电机之间的三相反并接晶闸管及其电子控制电路。它实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。其主电路图见图1。在软起动器中三相电源与被控电机之间串入三相反并联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，起动时，使晶闸管的
导通角从0°开始，逐渐前移，电机的端电压从零电压开始逐渐上升，直至达到满足起动转矩要求，保证起动成功。
2.软起动器的特性
软起动器的起动特性与前述几种起动方式相比有非常明显的优越性。
2.1软起动器起动能使起动电流以恒定的斜率平稳上升，对厂用系统无冲击电流，提高了厂用设备的使用寿命，同时对发电机组的安全、稳定运行提供了有力的保障。几种起动方式的起动特性曲线比较如图2所示。
2.2由于软起动器在晶闸管的移相电路中引入了电机电流反馈，使电机在起动过程中保持恒流，起动平稳。由于以起动电流为设定值整定，当电压向上或向下浮动时，通过控制电路自动增大或减小晶体管的导通角，可以维持原设定值，保持起动电流恒定。
2.3起动电流上升速率可调，从而极大的减小了
电机起动时转矩对负载的冲击，特性曲线图见图3：
2.3软起动器可以根据负载的不同控制起动时间的长短，如图4，其中起动电流I1>I2>I3，起动时间t1
3.1过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化情况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。
3.2缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。
3.3过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的浊度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。
3.4反映电源故障功能：一旦软起动器的进线电源消失，通过其内部的控制回路，它能迅速的将故障信号发至监控系统。
4.软起动器在智能控制电厂中的应用
以采用的是法国施耐德电气公司的Altistart 46型软起动器，它与PLC组合被用于厂房主排风机、机组油压装置、蝶阀油压装置和检修供排水泵。该型软起动器有标准负载和重型负载应用两大类，额定电流从17～1200A共21种额定值，电机功率从2.2～800KW，该产品除具有软起动和软停车功能外，还具有恒定加减速功能，其二次回路控制原理也基本相同。
现主要介绍一下机组调速器油压装置上软起动器与PLC组合的应用。
调速器油压装置是水轮发电机组的重要组成部份，它的主要作用是给调速器的接力器提供稳定的压力油，通过调速器机械柜来控制导叶开度的增加和减少，从而达到控制机组转速，机组所带负荷的多少，以及控制机组的开机和停机。机组油压装置工况的好与坏直接关系着机组能否安全，稳定的运行。过去所采用油泵电机的起动方式，常常因为电机的起动电流过大，引起进线电源跳闸，同时繁杂的二次接线也加增了维护的难度，这不能适应现在“无人值班”电厂的发展趋势。在电厂将软起动器与PLC组合应用于油压装置则收到了非常好的效果，其控制原理接线图如图5示：
通常情况下，油压装置的两台电机为一台主用，一台备用，如果M1作为主用，则先由PLC出口，1ZJ动作，起动1K再由1K起动软起动器1使M1投入工作。同时R2A、R2C接通由1XJ发出M1投入工作信号。如果M1缺相过流、过载、过热电流故障。则R1B、R1D接通，由2XJ发出M1故障信号同时切除1K继电器，当PLC收到M1故障信号后。自动将2K继电器上电，由软起动器2起动备用M2投入工作，反之亦然。在正常情况下，PLC还设定了工作泵工作一定的时间或者次数后，自动切为备用泵，这样能更好的使两台泵轮换工作。机组油压装置的额定电流为42A，如果采用老式的起动方式，其起动电流将达到200A左右，当采用了软起动器后，起动电流从0-42A以一定的斜率平稳上升。
电厂中软起动器和PLC组合的大量应用，普遍减小了因电动机起动电流过大对厂用系统的冲击，同时也延长了电动机和厂用设备的使用寿命，减小了维护的工作量，使电厂的自动化水平又上了一个台阶，同时也代表了未来电动机控制的发展趋势。
5.结束语
现阶段，国际上软起动器的发展是非常快的，软起动器已从最初的单一软起动功能，发展至有软停车，故障保护等功能，有的产品还有电动机轻载节能的功能，因此受到了用户的普通欢迎。中国的软起动技术的开发也取得了丰硕的成果，并已有成熟的产品推出。虽然软起动器的价格比利时起Y-△减压起动器，自耦减压起动器要高2～3倍左右，但从当前各电厂的使用情况看，其性能价格比是很高的，是其它起动器所无法比的，随着软起动器械的进一步推广应用，定会产生出更大的经济效益和社会效益。
作者简介：陈璐，重庆水利电力职业技术学院电气系讲师。