電動機軟啟動器在探礦工程中的應用
發布時間：2019-08-02 16:23:31來源：
摘 要： 介紹三相異步電動機的傳統啟動方式和新型無觸點恒流啟動方式，通過對“硬啟動”和“軟啟動”的性能優劣分析對比，闡述新啟動技術的各種優越性。電動機軟啟動器 以其控制方式靈活簡便，對供電系統和電氣設備沖擊小且控制元件不易損壞以及維護方便等諸多優點正逐步取代傳統的啟動方式。
在眾多生產領域中，由于三相異步電動機具有結構簡單、運行可靠、維修簡便、價格適宜等特點，在電力拖動機械中有 90% 以上是由三相異步電動機驅動的。按常規慣例，對較大容量的三相異步電動機的啟動，一般均采用星—角啟動、電抗器啟動或者是自耦減壓啟動。這幾種啟動方式由于技術比較成熟，所以目前在工農業生產中仍然在大范圍的應用。但是不管采用什么方式啟動，由于三相異步電動機的啟動電流瞬時會形成一個很高的沖擊電流，（直接啟動電流值是電動機額定電流的 4 ～ 8 倍） 這給供電設備或電網中的電源電壓在一定范圍內形成短暫的降壓現象，而且電動機的容量愈大，造成這種現象也就愈嚴重。同時由于是硬性啟動也會給供電系統和電氣設備造成一定的傷害。中大功率的三相異步電動機 啟動問題由來已久，電氣技術人員一直在試圖找出一種能夠徹底解決問題的辦法。
隨著科學技術的飛速發展和 計算機控制技術的日趨成熟，近年來一種以計算機為核心，采用雙向可控硅為主控回路的智能化新型控制器 “ 電動機 軟啟動器 ” 已經在工業生產 領域 中嶄露頭角 ，它以控制方式靈活簡便，對 供電 系統 和電氣設備 沖擊小且控制元件不易損壞以及維護方便等諸多優點正逐步取代傳統的控制裝置。 這項新技術的誕生使電動機的啟停技術發生了劃時代的變化。
三相異步電動機軟啟動裝置又稱無觸點恒流啟動，它在電動機與輸入電源之間串接一組大功率的雙向可控硅，由控制電路采用電子智能化控制改變可控硅的導通角，使電動機電壓平穩增加，并將電動機的啟動電流控制在電動機額定電流值的 1 ～ 2.5 倍之間，并連續可調，這樣就會減輕沖擊電流對電動機及供電設備或者電網的損害，改善了供電系統的穩定性。
同時電動機軟啟動器對三相異步電動機的啟動或運行過程中的各項參數實施信息搜索、檢測，及時調整可控硅的觸發脈沖，能夠對電動機的過載、過流、缺相等故障及時反饋到處理器中進行辨別和處理，有效地保護了電動機和電氣設備。三相異步電動機軟啟動器的科技含量高，保護功能比較完善，并且啟動能力強，對 5.5 ～ 500KW 的三相異步電動機均可啟動。它的應用領域可以涵蓋工農業生產中的電動機傳動設備，是傳統啟動方式理想的更新換代產品。目前國內已有十幾家在生產電動機軟啟動器，工作原理大體相似，筆者根據多年在探礦工程應用情況并結合 CMC系列電動機軟啟動裝置進行了一番探討。
2 電動機軟啟動器的工作原理
CMC系列電動機軟啟動器主要有大功率雙向可控硅、交流接觸器以及電子控制部分組成。控制部分的核心是一塊 CPU 電腦芯片【 80C 196KC 】（電氣原理見圖 1 ），將三對可控硅橋串接在電動機的三相供電線路上，利用可控硅的電子開關特性，通過控制其觸發導通角的大小來改變可控硅的開通程度，由此來改變電動機輸入電壓和輸入電流的大小，已達到控制電動機的啟動特性。
由鍵盤輸入或外部控制按鈕將指示信號輸入到軟啟動器的電腦芯片中，芯片根據預置的程序啟動電動機。啟動模式有兩種，斜坡電壓啟動和限流啟動，如圖 2 是斜坡電壓啟動的理論圖形。
U1 為電動機啟動時所需比較小轉矩對應的初始電壓， 根據電動機的容量及負載情況，調整初始啟動電壓 U1 ，使設置的初始電壓 U1 等于能夠帶動負載的初始電壓 。當電動機啟動時，軟啟動器的輸出電壓迅速上升到整定值 U1 ，然后按設定的速率（上升時間）逐漸增加上升電壓，直至達到線電壓 Ue 后。
限流軟啟動控制模式：如圖 3 所示，電動機啟動時，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達到設定的電流限幅值Ｉ m ，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動機逐漸加速，完成啟動過程。
