摘 要：軟起動器以微處理器為核心,，能夠產(chǎn)生平滑的電壓起動曲線，可任意設(shè)置穩(wěn)定的起動電流,，并具有多種保護(hù),。張鋼24m2燒結(jié)機(jī)混料系統(tǒng)應(yīng)用軟起動器后，交流電機(jī)起動平滑,、無噪聲,，年節(jié)電5.6萬kW.h，經(jīng)濟(jì)效益約2.4萬元,。
關(guān)鍵詞：交流電機(jī),；軟起動器；起動電流,；電壓起動曲線
交流電機(jī)起動一般分為全壓起動,、降壓起動和變頻起動。大電機(jī)起動會產(chǎn)生超過10%的線路電壓降,，易引起其它電氣設(shè)備工作不正常,，而且長時間的 5～8倍的起動電流有可能造成變壓器過負(fù)荷跳閘。按照規(guī)定,，全壓起動的鼠籠型電機(jī)的容量不大于變壓器容量的 20％～30%,。因此，按全壓起動選擇變壓器容量,，可能造成容量偏大,。100kW以上交流鼠籠式電機(jī)一般不允許采用全壓起動。變頻起動可以同時改變電壓和頻率,，保持V/F不變,。既能降壓，又能保持一定的起動力矩,，是目前最好的起動設(shè)備,，但投資太大,。 傳統(tǒng)上交流電機(jī)的起動采用降壓起動，如自耦變壓器,、星/三角起動器,、串接起動電阻等，其原理是降低電機(jī)起動電壓,，減少對電網(wǎng)沖擊,。這些傳統(tǒng)的起動方法均存在一定的缺陷：（1）由于存在主回路電壓切換,會對電機(jī)及機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生沖擊,降低設(shè)備使用壽命。（2）主回路耗能元件（如起動電阻）增加能耗,設(shè)備體積較大,。（3）降低電壓的同時,起動力矩相應(yīng)減少;一旦元器件選定后便無法調(diào)整起動力矩,。一種采用微處理器控制的由晶閘管元件組成的“軟起動器”能很好地克服上述缺點。
1 軟起動器的工作原理及技術(shù)特點
軟起動器是一種用mA級電流控制達(dá)幾kA晶閘管的無觸點電力控制設(shè)備,。它以微處理器為核心,，輔加相應(yīng)檢測電路，通過改變晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通角,，產(chǎn)生平滑的電壓起動曲線,；通過對起動電流閉環(huán)控制，任意設(shè)置穩(wěn)定的起動電流,。這種基于微處理器基礎(chǔ)上的軟件化控制,，不僅有一般的電機(jī)保護(hù)功能，還有雙斜坡啟動和預(yù)置低速運行,、避免機(jī)械沖擊等特殊的工藝控制功能,，其控制原理見圖1。
SOFTSTARTER軟起動器系列有多種類型,，其中RSS1DH軟起動器的額定輸入電壓為380～415V,，頻率50Hz，內(nèi)置風(fēng)扇,，工作溫度55℃,，裝入柜內(nèi)自然通風(fēng)即可。軟起動器控制面板有手動設(shè)定電位器,、運行和故障指示燈及選擇開關(guān)等,。
SOFTSTARTER軟起動器與直接將電機(jī)接至全電壓起動或兩級起動如星/三角起動不同。軟啟動起動時,，電壓沿斜坡上升,，升至全壓的時間可設(shè)定在0.5～60s之間。軟起動器也有軟停止功能,。其可調(diào)節(jié)的斜坡時間在0.2～240s之間,。不同起動方法下起動轉(zhuǎn)矩及電機(jī)電壓曲線如圖2、圖3所示,。
SOFTSTARTER軟起動器具有短路保護(hù),、電機(jī)過熱保護(hù),。因此，電源主回路無須加斷路器及熱繼電器等保護(hù)元件,，一般僅要一只起分?jǐn)嘧饔玫娜蹟嗥魇介_關(guān)即可,。此外，它還具有晶閘管過熱保護(hù),、晶閘管短路保護(hù),、電源缺相保護(hù)、CPU故障保護(hù),，即使斷電,，也能保留4項故障記錄，便于故障診斷,。
2 軟起動器在張鋼的應(yīng)用
山東張店鋼鐵總廠（簡稱張鋼）5#128m3高爐于2001年4月擴(kuò)建為420m3,。為了適應(yīng)入爐熟料量的增加,，對張鋼原料廠2臺24m2燒結(jié)機(jī)混料系統(tǒng)進(jìn)行了配套改造,，混料筒長度由原來的6m加長到12m，電機(jī)容量由55kW改為160kW鼠籠型電機(jī),。本著節(jié)約的原則,，保留原有的高壓配電柜及變壓器。1臺750 kVA變壓器要帶2臺160kW混料筒電機(jī)和2臺24m2燒結(jié)機(jī)主機(jī)系統(tǒng)設(shè)備,，用電負(fù)荷相當(dāng)緊張,。如果采用傳統(tǒng)的交流電機(jī)降壓起動方式，160kW鼠龍型電機(jī)額定流為320A,，1臺混料筒電機(jī)瞬間起動電流可達(dá)1500A左右,。顯然，對機(jī)械和電網(wǎng)沖擊很大,，會影響其它設(shè)備的正常運行,。因此，傳統(tǒng)交流電機(jī)降壓起動方式不能滿足生產(chǎn)的需要,。為此,，選擇了SOFTSTARTER軟起動器。
對160kW混料筒電機(jī)進(jìn)行空載調(diào)試,，做如下設(shè)定：起動斜坡時間取5s,，初始電壓取10%U，起動電流取額定電流的2.5倍,電機(jī)空載起動20s 達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,，電流下降,，起動結(jié)束。交流電機(jī)一般在75%額定電流下效率最高,。如果工作電流小,，則無功損耗較大,。軟起動器可根據(jù)實際工作電流調(diào)整輸出電壓，提高效率,，達(dá)到節(jié)能的目的,。然后，將連軸器接上,，電機(jī)帶負(fù)載運行,，起動約30s，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,，電流下降,，電機(jī)起動運行成功。
3 結(jié) 語
張鋼2臺24m2燒結(jié)機(jī)混料系統(tǒng)電機(jī)采用軟起動器,，自2001年 11月投入運行至今,，使用正常，解決了大容量交流電機(jī)的起動問題,。軟起動器具有起動平滑,、無噪聲、保護(hù)功能全,、運行可靠等優(yōu)點,，年節(jié)電5.6萬kW.h，經(jīng)濟(jì)效益約2.4萬元,。