異步電機(jī)具有良好的性能和無(wú)須維護(hù)的特點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是異步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，不僅對(duì)電網(wǎng)沖擊較大還影響其他設(shè)備的運(yùn)行，巨大的起動(dòng)應(yīng)力還會(huì)降低負(fù)載設(shè)備的使用壽命，因此降壓軟啟動(dòng)是電動(dòng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中是必須采取的一種方式。本文通過(guò)比較電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式和軟起動(dòng)兩個(gè)方式，詳細(xì)闡述了降壓軟起動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以及在不同工況情況下降壓軟起動(dòng)方式的選擇。

引言：

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)電量的需求日益加大，這就對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性提出來(lái)更高的要求。在電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)它的啟動(dòng)也有相應(yīng)的要求。由于科學(xué)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的電動(dòng)啟動(dòng)控制已不符合生產(chǎn)生活的要求，而電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際應(yīng)用比較廣泛且發(fā)展迅速。

1 傳統(tǒng)啟動(dòng)方式和軟起動(dòng)方式

1.1傳統(tǒng)啟動(dòng)方式

異步電動(dòng)機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、運(yùn)行率高、運(yùn)行可靠、方便維修等，因而應(yīng)用范圍十分廣泛。傳統(tǒng)中許多場(chǎng)合在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，都采用了直接啟動(dòng)方式，由于通過(guò)直接啟動(dòng)的方式它的轉(zhuǎn)矩會(huì)更大，電網(wǎng)必須要有足夠大的容量，相應(yīng)的成本投入也較大。在直接啟動(dòng)的作用下，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流比電動(dòng)機(jī)額定電流大蠻多（通常是額定電流的4-11倍），較大啟動(dòng)的電流也會(huì)使線路降壓，這就會(huì)引起電網(wǎng)出現(xiàn)許多的波動(dòng)，也會(huì)是電網(wǎng)中的并聯(lián)造成一定的影響。直接起動(dòng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是會(huì)操作電動(dòng)機(jī)軸在瞬間產(chǎn)生非常大的轉(zhuǎn)矩，這就容易破壞電機(jī)軸、鍵槽等，還會(huì)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生更大的沖擊。在直接啟動(dòng)的過(guò)程中，定子繞組產(chǎn)生很大的電流，這使電動(dòng)機(jī)繞組絕緣由于出現(xiàn)過(guò)熱的情況而老化，且在制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組也會(huì)消耗大量的能量，從而對(duì)電機(jī)絕緣產(chǎn)生更大的影響。另外，由于直接起動(dòng)屬于全壓起動(dòng)的范圍，因此，在啟動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的電流和電壓降，這就限制了中國(guó)的電網(wǎng)和供電設(shè)備的實(shí)際條件。

1.2 軟啟動(dòng)方式

三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和所加電壓的二次方有很大的關(guān)系，因此，只要將電機(jī)接線端的電壓降低就會(huì)對(duì)這些值造成影響。電機(jī)軟啟動(dòng)器的主回路是有多支晶閘管并聯(lián)而成。電機(jī)軟啟動(dòng)一般有一下集中方式

A 限流起動(dòng)，是指在電機(jī)啟動(dòng)的過(guò)程中，起動(dòng)電力的設(shè)定值受到一定限制的軟啟動(dòng)方式。這種起動(dòng)方式所輸出的電壓會(huì)從零開始迅速增長(zhǎng)，當(dāng)輸出的電流達(dá)到預(yù)設(shè)的電流限值就可以了，然后要在輸出電流小于電流限制的調(diào)節(jié)下，將電壓逐步升高直到額定工作電壓。從而能使電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷升高，達(dá)到額定電壓。它在啟動(dòng)時(shí)的電流較小可以按照需要來(lái)調(diào)整，給電網(wǎng)電壓造成很小的影響。這種方式具有許多的缺點(diǎn)：在啟動(dòng)的過(guò)程中很難知道啟動(dòng)的壓降，使得壓降的空間得不到充分的利用，結(jié)果就是損失啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩；

B雙斜坡啟動(dòng)，啟動(dòng)的時(shí)間與電壓比較，相對(duì)斜坡起，輸出電壓能夠從小到大斜坡線性上升，能夠使傳統(tǒng)的降壓?jiǎn)��?dòng)從有極到無(wú)極。它具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，而且轉(zhuǎn)矩特性呈拋物線型上升，因此對(duì)電機(jī)啟動(dòng)產(chǎn)生不利的因素，而且起動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，也會(huì)損害電機(jī)。如果采用雙斜坡起動(dòng)，就會(huì)輸出電壓從啟動(dòng)電壓階段就能夠按照一定的斜率上升，從而使電機(jī)不斷加速。在輸出電壓達(dá)到額定工作電壓時(shí)，電機(jī)也能夠達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。

2電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的選擇

從以上2種軟啟動(dòng)方式中可以看出，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和改造的過(guò)程中，如果利用先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)設(shè)備也就是電子軟起動(dòng)就可以降低企業(yè)成本、提高效益及工藝自動(dòng)化的水平提高，因此根據(jù)具體的性能和實(shí)際情況選擇電子軟啟動(dòng)器是必須的。

2.1電壓控制起動(dòng)

     一般而言，將控制起動(dòng)應(yīng)用在輕載起動(dòng)中能夠保證降低電壓，因此，應(yīng)充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩.這可以有效的縮短啟動(dòng)的時(shí)間，這種方式是輕載軟啟動(dòng)的最佳方式。

2.2斜坡電壓?jiǎn)��?dòng)

     斜坡電壓?jiǎn)��?dòng)的方式可以使電機(jī)以斜坡線性方式從小到大地增長(zhǎng)，在傳統(tǒng)降壓?jiǎn)��?dòng)的作用下，能夠有極轉(zhuǎn)化為無(wú)極，這種方式可以應(yīng)用在重載啟動(dòng)中。

2.3限流起動(dòng)

     通過(guò)輕載起動(dòng)的負(fù)載降低啟動(dòng)電壓，是限流啟動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)主要的啟動(dòng)電流方式，但是由于這種啟動(dòng)方式在事前很難知曉相關(guān)數(shù)據(jù)，因此也就無(wú)法充分利用減壓空間，這就會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)力矩的極大損失，因此這種軟起動(dòng)方式在電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用中是不是很多。

2.4轉(zhuǎn)矩加突跳啟動(dòng)

     在重載啟動(dòng)中也可以采用這種方式，在啟動(dòng)的瞬間通過(guò)轉(zhuǎn)矩加突跳的方式啟動(dòng)能夠?qū)㈦姍C(jī)靜轉(zhuǎn)矩的問(wèn)題克服掉，這就可以使轉(zhuǎn)矩得到平滑的上升，從而有效的降低電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。缺點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)突跳時(shí)會(huì)向電網(wǎng)發(fā)出見(jiàn)脈沖會(huì)干擾其他的負(fù)荷。

2.5轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)

     這與轉(zhuǎn)矩加突跳的啟動(dòng)方式很相似，也可以用重載啟動(dòng)中，具有柔性好、啟動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)能夠起到很好的保護(hù)作用，且能夠延長(zhǎng)拖動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命，因此在重載啟動(dòng)中轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)是最好的選擇方式，缺點(diǎn)是所需要的時(shí)間較長(zhǎng)。

3軟起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)

3.1保證運(yùn)行的可靠性

     在軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)中，通過(guò)建立在高性能單片機(jī)就能夠在此基礎(chǔ)上完成數(shù)字化信號(hào)的處理可以很好的提高啟動(dòng)的可靠性。在傳統(tǒng)啟動(dòng)形勢(shì)下，它能夠防止過(guò)多的調(diào)整模擬線路的情況，從而能夠得到更好的準(zhǔn)確度進(jìn)而提高處理的效率。

3.2降低噪音污染

     由于供電進(jìn)線和控制單元的聯(lián)系非常緊密，因此就會(huì)受到線路電網(wǎng)的干擾，這就使噪音時(shí)刻存在著。采用軟起動(dòng)方式后，軟起動(dòng)控制單元在啟動(dòng)過(guò)程中通過(guò)采取光電隔離的方式可以有效的處理控制信號(hào)，且可以降抗噪設(shè)置為不同的基本，這種噪音干擾有很好的效果，能夠大大降低控制系統(tǒng)的影響。

3.3延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命

由于電動(dòng)機(jī)是進(jìn)行無(wú)階式平滑的制動(dòng)或啟動(dòng)，因此就會(huì)延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命從而可以有效的避免傳動(dòng)元件造成的影響。

3.4提高加速和減速特性

     在選擇電流啟動(dòng)方式時(shí)，無(wú)論是限幅啟動(dòng)還是電壓斜坡啟動(dòng)，都能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)荷特性曲線的優(yōu)化配置。在靜摩擦力很大的情況下，可以利用脈沖突跳式啟動(dòng)。針對(duì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方式，可以選擇直接切斷電源的形式，也可以選擇軟制動(dòng)斜坡的方式。在多種制動(dòng)方式的聯(lián)合下，能夠發(fā)揮出最好的減速特性。

3.5降低生產(chǎn)投入

     現(xiàn)在的工廠電機(jī)不止一臺(tái)，采用降壓軟起動(dòng)后，不許要設(shè)置特別大的變壓器容量，可以生產(chǎn)成本投入。